电鳗 电鳗为什么会放电( 四 )


电鳗更高时刻能输出800伏电压,可以电晕一头牛 。鳄鱼害怕它 。我也看过很多鳄鱼被电鳗电死的新闻 。事实上,自然界中可以发电的鱼类有很多种,但电鳗是更大的一种,因此也被列为世界上最危险的淡水鱼之一 。
电是自然界中一种奇妙的力量 。自从人类开始普及电的使用,整个世界都变了,人类有了现代文明 。想象一下,如果那一天没有电会是什么样子,那么学会控制和使用电对人类来说就是一个巨大的进步 。
不是只有科幻大片可以随意放电,来去匆匆 。电鳗在自然界也进化出了这种能力 。
电鳗是如何发电的?
电鳗的身体两侧生长着一种特殊的异化细胞,每个细胞都可以通过控制钠离子和钾离子的流动来产生微弱的电流 。
所以它的电池就像是由成千上万个小电池串联而成的电池组,再由成千上万个这样的电池结构连接起来,使电鳗成为一个可以输出高压电的动力源 。
电鳗的正负电荷通常是平衡的 。一旦发现敌人,大脑中枢立即通过脊神经向细胞发出信号 。当电池接收到信号时,它将产生大约0.15伏的电压 。
这种细胞分布在电鳗身体的四周 。这些电池就像小型堆叠电池 。当其中一个接收到信号时,数千个细胞将同时发电 。如果尾为负,头为正,电流就会从鱼尾流向鱼头 。产生的电场直径有两三米,足以电晕任何动物 。
在所有已知的能发电的动物中,电鳗是最可怕的一种 。它们的输出电压可达300~800伏,电流约为1安培 。这是什么概念?可以做个对比 。对于人体安全电压来说,是36伏,安全电流是0.01安培,电鳗释放的电是人体安全值的几百倍 。电鳗的威力不言而喻 。
既然强大的电流和电压如此致命,电鳗怎么可能只电别人而不电自己呢?
这是由于电鳗身体的特殊结构 。
电鳗的放电器官在身体的两侧,大部分重要器官都集中在身体的前端,身体前端也被一层绝缘良好的皮下脂肪组织包裹着 。在河里,它就像一个大电池,电流通过阻力最小的路径 。所以在河里放电时,由于河水的阻力小于电鳗的身体,电流会通过体表在水中传导,而不是流经身体内部,这样电鳗本身就不会受到伤害 。
但如果电鳗被夹在空气体中,由于空气体的阻力大于电鳗的身体,一旦电鳗在空气体中放电,就会被电死 。另外,电鳗受伤的话,两边的绝缘会同时受损,放电的时候会像两根裸线一样短路,会伤到自己 。
电鳗可以根据实际需要自由控制放电时机 。每次放电可持续10~15秒,每次放电有不同的作用,可作为对敌人的警告,也可作为对猎物的捕捉或侦察 。最新研究发现,电鳗甚至可以遥控猎物,让躲在暗处的鱼抽搐,从而暴露自己的藏身位置 。没想到电鳗还有这么高科技的武器 。
一条被高压电覆盖的电鳗是如何决定是否发电的?它需要依靠它看不见的弱电场和电感 。电鳗可以对来来往往的鱼进行定位分析,搞清楚周围的环境,再决定是否攻击 。如果猎物在前方,电鳗会立即释放800伏电压进行攻击,这将是致命的 。
事实上,电鳗仍在为科学家提供灵感 。一些科学家发明了一种新型柔性电池,它模仿电鳗的放电器官 。这种电池由不同颜色的凝胶块组成,它们像电鳗的放电体一样排列 。
每个凝胶块只能产生很小的电压,但是几千个凝胶块可以产生110伏的电压 。为了触发这些凝胶块的排出,只需要将两个凝胶压在一起 。目前这种电池还需要主动充电,但只要激活,就能持续提供几个小时的电力 。直到不同凝胶之间的离子水平达到平衡,需要重新充电,凝胶才会随着电流回到高盐或低盐的交替状态 。