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发布时间:2019-05-29 点击量:
现在每个人都离不开智能手机,Q62887但经常会对电池的续航能力发出抱怨。除了手机和电脑,还有很多常用的电动工具,年轻人和孩子们的玩具或者机器人,乃至重要的电动汽车,核心都需要用到电池。恩佐娱乐注册
 
  除了这些大家耳熟能详的物品,其它方方面面也都需要用电池。比如,有一些病人安装心脏起搏器,心脏起搏器电池寿命就和病人的生活质量有很大关系,因为电池用完了,就需要再动一次手术专门来替换电池;如果想用风能、太阳能或者其他可再生能源,就需要电网有很好的储能能力;当然还有太空卫星,这些都需要电池技术。
 
无处不在的电池无处不在的电池
  青蛙:电池发明的大功臣
 
  电池技术这么重要,它是怎么发明出来的呢?
 
  1786年,在意大利博洛尼亚大学有一个解剖学家叫伽伐尼,他在做青蛙解剖实验的时候发现,金属的解剖刀触碰到青蛙肌肉的时候,青蛙会跳,腿会有痉挛的现象。这个发现让人非常惊讶,他认为这里有生物电。
 
  在公元十八世纪时,人们对电的认识主要来自摩擦起电和自然界的雷电,所以之前跟电有关的现象,皮毛摩擦、莱顿瓶等都是静电。在青蛙腿上发现跟摩擦生电一样的现象,在当时的确是令人惊奇的。1791年这个成果发表以后,引起人们很大重视。
 
  比如,它引起了意大利另外一位大学教授伏打的注意。伏打重复并且检验伽伐尼的实验,在重复很多次之后,他想:青蛙腿痉挛的现象,会不会跟生物没有关系?蛙腿或许只是一个导体?
 
  为了证明这个观点,他把跟生物有关的因素都除去,用两种不同的金属来产生电流。的确,最终他用像活泼的锌和不活泼的银或铜这样不同的金属,浸在有盐水的纸板里,产生了持续的电流。这就是人类历史上第一个电池——伏打电堆。
 
伏打亲手制作的“伏打电堆”,现藏于意大利伏打博物馆,图片来源:维基百科伏打亲手制作的“伏打电堆”,现藏于意大利伏打博物馆,图片来源:维基百科
  1800年伏打的这个研究使人们对电的认识从静电进入到动电。当时征服了意大利的拿破仑认识到这个研究工作很重要,授予了伏打爵士身份。直至现在我们物理学中电压的单位“伏特”也是以他的名字命名。
 
  当然,这个工作的重要性不仅仅在于得了奖,它为电磁学的出现和发展奠定了基础。法拉第的电磁感应实验是在1831年做的,如果当初没有伏打电堆,法拉第就没有办法做电磁感应实验,人类就没有办法建立电磁学知识体系。
 
 
  那么伽伐尼是不是错了?实际上伽伐尼非常坚持自己的看法,他认为自己的实验是没有问题的,并且做了很长时间实验来验证。伏打说电流来自两种不同的金属,伽伐尼干脆去做一个实验,不用任何金属,他用青蛙的神经去碰青蛙腿的肌肉,发现青蛙腿还是会痉挛,这说明即使没有金属,没有外界的伏打电堆,生物也会对电信号有反应,还是存在生物电。
 
  所以伽伐尼也是对的。这个现象在经过多年深入研究后,最终产生了现代的电生理学。我们到医院去做心电图、脑电图,都跟电生理学有关,无论美国还是中国,都在研究神经科学、脑科学,这些信号传输都是基于人体里离子产生的电流。
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