Жива електрика. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Жива електрика. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електрика для початківців

Коментарі до статті

У живій природі існує чимало процесів, пов'язаних із електричними явищами. Розглянемо деякі з них. Багато квітів і листя мають здатність закриватися і розкриватися в залежності від часу та доби. Це зумовлено електричними сигналами, що є потенціалом дії. Можна змусити листя закриватися за допомогою зовнішніх електричних подразників. Крім того, у багатьох рослин виникають струми ушкоджень. Зрізи листя, стебла завжди заряджені негативно по відношенню до нормальної тканини. Якщо взяти лимон або яблуко і розрізати, а потім прикласти до шкірки два електроди, то вони не виявлять різниці потенціалів. Якщо один електрод прикласти до шкірки, а інший до внутрішньої частини м'якоті, то з'явиться різниця потенціалів, і гальванометр відзначить появу сили струму.

Зміну потенціалу деяких рослинних тканин на момент їх руйнування досліджував індійський учений Бос. Зокрема, він поєднав зовнішню та внутрішню частину горошини гальванометром. Горошину він нагрівав до температури до 60С, при цьому був зареєстрований електричний потенціал в 0,5 В. Цим ученим була досліджена подушечка мімози, яку він дратував короткими імпульсами струму. При подразненні виникав потенціал дії. Реакція мімози була не миттєвою, а із запізненням на 0,1 с. Крім того, у провідних шляхах мімози поширювався інший тип збудження, так звана повільна хвиля, що виникає при ушкодженнях. Ця хвиля пройде подушечки, досягаючи стебла, викликає виникнення потенціалу дії, що передається вздовж стебла і призводить до опускання навколишнього листя. Мімоза реагує рухом листа на подразнення подушечки струмом 0,5 мкА. Чутливість мови людини у 10 разів нижча.

Не менш цікаві явища, пов'язані з електрикою, можна знайти й у риб. Стародавні греки остерігалися зустрічатися у воді з рибою, яка змушувала ціпеніти тварин і людей. Ця риба була електричним схилом і мала назву торпеда.

У житті різних риб роль електрики різна. Деякі їх за допомогою спеціальних органів створюють у воді потужні електричні розряди. Так, наприклад, прісноводний вугор створює напругу такої сили, що може відбити напад противника чи паралізувати жертву. Електричні органи риби складаються з м'язів, які втратили спроможність до скорочення. М'язова тканина служить провідником, а сполучна – ізолятором. До органу йдуть нерви від спинного мозку. А загалом він є дрібнопластинчастою структурою з елементів, що чергуються. Вугор має від 6000 до 10000 послідовно з'єднаних елементів, що утворюють колонку, і близько 70 колонок у кожному органі, розташованих уздовж тіла.

У багатьох риб (гімнарха, риби-ніжа, гнатонемуса) голова заряджається позитивно, хвіст – негативно, а ось у електричного сома, навпаки, хвіст – позитивно, а голова – негативно. Свої електричні властивості риби використовують як для атаки, так і для захисту, а також для того, щоб відшукувати жертву, орієнтуватися в каламутній воді, впізнавати небезпечних супротивників.

Існують також слабоелектричні риби. Вони не мають будь-яких електричних органів. Це прості риби: карасі, коропи, піскарі та інших. Вони відчувають електричне полі і випромінюють слабкий електричний сигнал. Спочатку біологи виявили дивну поведінку невеликої прісноводної рибки – американського соміка. Він відчував наближення до нього металевої палички у воді на відстані кількох міліметрів. Англійський вчений Ганс Ліссман укладав у парафінову чи скляну оболонку металеві предмети, опускав їх у воду, але обдурити нільського соміка та гімнархуса йому не вдалося. Рибка відчувала метал. Дійсно виявилося, що риби мають спеціальні органи, які сприймають слабку напруженість електричного поля. Перевіряючи чутливість електрорецепторів у риб, вчені проводили досвід. Закривали акваріум з рибкою темною тканиною або папером і водили поруч повітрям невеликим магнітом. Рибка відчувала магнітне поле. Потім дослідники просто водили біля акваріума руками. І вона реагувала навіть на найслабше, що створюється людською рукою, біоелектричне поле.

Риби не гірші, а часом і краще за найчутливіші у світі прилади реєструють електричне поле і помічають найменшу зміну його напруженості. Риби, як виявилося, не лише плаваючі "гальванометри", а й плаваючі "електрогенератори". Вони випромінюють у воду електричний струм і створюють навколо себе електричне поле, значно більше за силою, ніж звичайні живі клітини.

За допомогою електричних сигналів риби можуть навіть особливим чином "перемовлятися". Вугри, наприклад, побачивши їжі починають генерувати імпульси струму певної частоти, залучаючи цим своїх побратимів. А якщо двох риб помістити в один акваріум, частота їх електричних розрядів одразу збільшується. Риби-суперники визначають силу свого супротивника за силою випромінюваних ним сигналів. Інші тварини таких почуттів немає.

Риби живуть у воді. Морська вода чудовий провідник. Електричні хвилі поширюються у ній, не згасаючи, на тисячі кілометрів. Крім того, риби мають фізіологічні особливості будови м'язів, які згодом стали "живими генераторами". Здатність риб акумулювати електричну енергію, робить їх ідеальними акумуляторами. Якби вдалося детальніше розібратися з деталями їх роботи, стався б переворот у техніці, щодо створення акумуляторів. Електролокація та підводний зв'язок риб дозволила розробити систему для бездротового зв'язку між рибальським судном та тралом.

Доречно було б закінчити висловлюванням, яке було написано поряд із звичайним скляним акваріумом з електричним схилом, представленим на виставці Англійського наукового Королівського товариства в 1960 р. В акваріум було опущено два електроди, до яких було підключено вольтметр. Коли риба перебувала у стані спокою, вольтметр показував 0 У, під час руху риби - 400 У. Природу цього електричного явища, що спостерігається задовго до організації Англійського Королівського суспільства, людина розгадати досі неспроможна.

Таємниця електричних явищ у живій природі і зараз хвилює уми вчених і вимагає свого вирішення.

Автор: Л.П. Яценка

Дивіться інші статті розділу Електрика для початківців.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Бактеріальне чорнило для 3D-принтера 13.12.2017

Технологія тривимірного друку дозволяє використовувати як "чорнила" різні речовини. Останнім часом тільки не завантажують в 3D-принтери, починаючи від хитромудрих термо- і світлочутливих полімерів, з яких роблять предмети, що змінюють форму при зміні температури або освітленості, і аж до білків, з яких створюють напівсинтетичні органи.

Понад те, іноді дослідники намагаються надрукувати щось прямо з живих клітин. Але поки що клітинний друк далеко не просунувся, з тієї простої причини, що наші клітини, яких від зовнішнього середовища захищає лише двошарова ліпідна мембрана, не витримують умов методу і гинуть.

Ну а якщо взяти не клітини людини та тварин, а бактерій? Адже у них крім мембрани є ще досить потужна клітинна стінка, і взагалі бактерії не такі чутливі до екстремальних впливів, як клітини еукаріотів, так що цілком можливо, що 3D-принтер вони легко переживуть.

Щоб друкувати бактеріями, для них потрібно підібрати середовище, в якому їх вони могли б жити, будучи нанесеними на поверхню. У бактеріальних "чорнилах", створених вченими з Масачусетського технологічного інституту, носієм для бактерій зробили гідрогель на основі плуронової кислоти: такий гідрогель утримує воду з поживними речовинами, дозволяючи клітинам жити і функціонувати, і цілком підходить для 3D-принтера.

Перед експериментом бактерії проходили генетичну модифікацію, яка робила їх чутливих до тієї чи іншої речовини: якщо в середовищі з'являлася потрібна речовина, бактерії синтезували білок флуоресцентний. Потім за допомогою 3D-принтера на спеціальному еластичному матеріалі друкували деревоподібний малюнок, що складається з бактерій трьох типів, що реагують на три різні речовини (зрозуміло, що принтер дозволяє змішувати і чергувати "чорнило" так, як нам заманеться). Рисунок, що вийшов, приклеювали до людської руки, яку перед тим змочили розчином з трьома видами сигнальних молекул - і в результаті малюнок на руці почав світитися: різні бактерії відчули кожна свою речовину і зробили у відповідь флуоресцентний білок.

Бактеріальні "3D-чорнила" дозволяють друкувати з дуже високою роздільною здатністю - до 30 мікрометрів, що, у свою чергу, наводить на думку про бактеріальні мікросхеми, в яких групи бактерій виконують логічні операції, подібно до мікросхем у комп'ютері.

Інші цікаві новини:

▪ У космос літаком

▪ Гібридний кросовер BMW Concept XM

▪ ТБ Samsung UN105S9W за $120000

▪ Приймач бездротового живлення Toshiba TC7761WBG

▪ SIM-карта стане вдвічі меншою

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Зварювальне обладнання. Добірка статей

▪ стаття Байєр Адольф фону. Біографія вченого

▪ стаття Який неофіційний олімпійський рекорд досі належить радянській гімнастці Ларисі Латиніній? Детальна відповідь

▪ стаття Оливкове дерево. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Засоби для догляду за шкірою обличчя та рук. Прості рецепти та поради

▪ стаття Релейний пристрій контролю напруги в електромережі Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт