Elektri loomulik liikumine inimkehas. Kas inimene on laetud elektri eest? Elektri avastamise ajalugu

Originaal võetud riadmar v

Elektrienergiast, mida inimene toodab, võib piisata mobiiltelefoni laadimiseks. Meie neuronid on pideva pinge all ning elu ja surma erinevust saab määrata entsefalogrammil olevate elektrilainete järgi.

Ravi kiirtega

Kunagi Vana-Roomas jalutas rikka arhitekti ja algaja arsti poeg Claudius Galen Vahemere kaldal. Ja siis avanes tema silmadele väga kummaline vaatepilt - tema poole kõndisid kaks lähedalasuvate külade elanikku, kelle pea külge olid seotud elektrikiired! Nii kirjeldab ajalugu esimest teadaolevat füsioteraapia juhtumit, kus kasutatakse elavat elektrit. Meetodit võttis Galen arvesse ja nii ebatavalisel viisil päästis ta gladiaatorite haavade järgsest valust ja ravis isegi keiser Mark Antony enda valutavat selja, kes varsti pärast seda määras ta oma isiklikuks arstiks.

Pärast seda on inimene korduvalt kokku puutunud "elava elektri" seletamatu nähtusega. Ja kogemus ei olnud alati positiivne. Nii kohtasid eurooplased kunagi suurte geograafiliste avastuste ajastul Amazonase rannikul kohalikke elektriangerjaid, kes tekitasid vees kuni 550-voldise elektripinge. Häda oli neile, kes kogemata kolmemeetrisesse hävingutsooni kukkusid.

Elekter kõigis

Kuid esimest korda juhtis teadus tähelepanu elektrofüüsikale, õigemini elusorganismide elektritootmisvõimele pärast 18. sajandil toimunud lõbusat juhtumit konnajalgadega, mis ühel vihmasel päeval kuskil Bolognas kokkupuutest tõmblema hakkasid. rauaga. Bolognese professori Luigi Galvatti abikaasa, kes läks lihapoodi prantsuse hõrgutist järgi, nägi seda kohutavat pilti ja rääkis oma mehele naabruses möllavatest kurjadest vaimudest. Kuid Galvatti vaatas seda teaduslikust vaatenurgast ja pärast 25 aastat kestnud rasket tööd ilmus tema raamat "Traktaadid elektri jõust lihaste liikumises". Selles väitis teadlane esimest korda – meis igaühes on elekter ja närvid on omamoodi "elektrijuhtmed".

Kuidas see töötab

Kuidas inimene elektrit toodab? Selle põhjuseks on arvukad biokeemilised protsessid, mis toimuvad raku tasandil. Meie kehas leidub palju erinevaid kemikaale – hapnik, naatrium, kaltsium, kaalium ja paljud teised. Nende reaktsioonid üksteisega toodavad elektrienergiat. Näiteks "rakulise hingamise" protsessis, kui rakk vabastab energiat, mis on saadud veest, süsihappegaasist jne. See omakorda ladestatakse spetsiaalsetesse keemilistesse suure energiasisaldusega ühenditesse, nimetame seda tinglikult "hoidlateks" ja seejärel kasutatakse seda "vajaduse korral".

Kuid see on vaid üks näide – meie kehas toimub palju keemilisi protsesse, mis toodavad elektrit. Iga inimene on tõeline elektrijaam ja seda on igapäevaelus täiesti võimalik kasutada.

Kas me toodame palju vatti?

Inimenergia kui alternatiivne toitumisallikas ei ole ammu enam fantaasiaunistus. Inimestel on suured väljavaated elektritootjana, seda saab toota peaaegu igast meie tegevusest. Nii et ühest hingetõmbest saab 1 W ja 60 W lambipirni toiteks piisab rahulikust sammust ning telefoni laadimiseks piisab. Nii et ressursside ja alternatiivsete energiaallikatega seotud probleemi saab inimene lahendada otseses mõttes ise.

Teha on vähe – õppida seda energiat, mida me nii kasutult raiskame, edasi kandma, "kuhu see on vajalik". Ja teadlastel on selles osas juba ettepanekuid. Seega uuritakse aktiivselt piesoelektri mõju, mis tekitab mehaanilisest pingest pingeid. Selle põhjal pakkusid Austraalia teadlased 2011. aastal välja arvutimudeli, mida laetaks klahvivajutustega. Koreas arendatakse telefoni, mida hakatakse laadima vestlustest ehk helilainetest ning Georgia Tehnoloogiainstituudi teadlaste rühm on loonud toimiva prototüübi tsinkoksiidist valmistatud "nanogeneraatorist", mis on implanteeritakse inimkehasse ja genereerib voolu igast meie liigutusest.

Kuid see pole veel kõik, mõne linna päikesepaneelide abistamiseks saavad nad energiat tipptunnist, täpsemalt jalakäijate ja autodega kõndimisel tekkivast vibratsioonist, ning seejärel kasutavad seda linna valgustamiseks. Selle idee pakkusid välja Londonis asuvad Facility Architectsi arhitektid. Nende sõnul: “Tipptundidel läbib Victoria jaamast 60 minutiga 34 000 inimest. Sa ei pea olema matemaatikageenius, et mõista, et kui suudate seda energiat kasutada, saate tegelikult saada väga kasuliku energiaallika, mida praegu raisatakse. Muide, jaapanlased kasutavad selleks juba Tokyo metroos turnikeed, millest iga päev läbib sadu tuhandeid inimesi. Raudtee on ju Tõusva Päikese Maa peamised transpordiarterid.

"Surmalained"

Muide, elav elekter on paljude väga kummaliste nähtuste põhjuseks, mida teadus siiani seletada ei suuda. Võib-olla kuulsaim neist on "surmalaine", mille avastamine viis uue etapini debatis hinge olemasolu ja "surmalähedase kogemuse" olemuse üle, millest mõnikord räägivad inimesed, kes on kogenud kliinilist surma.

2009. aastal tehti ühes Ameerika haiglas entsefalogrammid üheksalt surevalt inimeselt, keda sel ajal enam päästa ei õnnestunud. Eksperiment viidi läbi, et lahendada pikaajaline eetiline vaidlus selle üle, millal inimene on tõeliselt surnud. Tulemused olid sensatsioonilised – pärast kõigi katsealuste surma aju, mis oleks pidanud juba tapetud olema, sõna otseses mõttes plahvatas – selles tekkisid uskumatult võimsad elektriimpulsside pursked, mida elusal inimesel polnud veel täheldatud. Need tekkisid kaks kuni kolm minutit pärast südameseiskust ja kestsid umbes kolm minutit. Enne seda tehti sarnaseid katseid rottidega, kus sama asi algas minut pärast surma ja kestis 10 sekundit. Teadlased nimetasid sellise nähtuse surmavalt "surma laineks".

"Surmalainete" teaduslik seletus on tõstatanud palju eetilisi küsimusi. Ühe eksperimenteerija, dr Lakhmir Chawla sõnul on sellised ajutegevuse puhangud seletatavad sellega, et hapnikupuuduse tõttu kaotavad neuronid oma elektripotentsiaali ja tühjenevad, kiirgades impulsse "nagu laviin". "Elusad" neuronid on pidevalt väikese negatiivse pinge – 70 minnivolti – all, mida säilitatakse väljapoole jäävatest positiivsetest ioonidest vabanemisega. Pärast surma on tasakaal häiritud ja neuronid muudavad polaarsuse kiiresti "miinusest" "plussiks". Sellest ka "surmalaine".

Kui see teooria on õige, tõmbab entsefalogrammi "surmalaine" selle tabamatu piiri elu ja surma vahele. Pärast seda ei saa neuroni tööd taastada, keha ei saa enam elektriimpulsse vastu võtta. Ehk siis arstidel pole enam mõtet inimese elu eest võidelda.

Aga mis siis, kui vaadata probleemi teisest küljest. Oletame, et "surmalaine" on aju viimane katse anda südamele elektrilaeng, et see tööle taastada. Sel juhul ei tohiks "surmalaine" ajal käsi kokku panna, vaid, vastupidi, kasutage seda võimalust oma elu päästmiseks. Nii ütleb elustamisarst Lance-Becker Pennsylvania ülikoolist, viidates, et oli juhtumeid, kus inimene "ärkas ellu" pärast "lainet", mis tähendab eredat elektriimpulsside puhangut inimkehas ja seejärel langus, ei saa veel pidada viimaseks künniseks.

Anomaalsete nähtuste uurimiseks pole vahel absoluutselt vajadust joosta roheliste mehikeste järel, valvata lendavaid taldrikuid või püüda leida portaale teises ajas või teises dimensioonis. Piisab ringi vaatamisest – inimestest. Sest väga sageli on inimesed ise kõndiv anomaalne nähtus. Näiteks nn "elektriinimesed".

Inimkonna ajaloos on neid vaid mõni üksik. Nende anne seisneb keha erakordses elektrilises aktiivsuses, mille tulemusena koondub keha pinnale märkimisväärne elektrilaeng, mis ei mõjuta nende tervist, kuid raskendab nende elu selle tundmatu kus elekter mõjul. pärineb neid ümbritsevatest inimestest, asjadest ja lemmikloomadest.

Ajaloolised tõendid viitavad sellele, et sedalaadi nähtust täheldati varem, enne elektriajastu algust. Kuid alles selle algusega hakkasid nad andma tõelist tähendust. Nii sündis näiteks 1869. aastal Prantsusmaal laps, kes oli pidevalt staatilise elektriga küllastunud. Piisas, kui ema teda puudutas, kuna ta tundis tugevat elektrilööki.

Imetamisest sai tõeline piinamine: löögid järgnesid üksteise järel. Aga vahepeal tundus, et laps ise ei tundnud midagi. Pimeduses lõid ta sõrmedest välja mõned kiired ja isegi väikesed välgud ning tema läheduses olev õhk lõhnas alati osooni järele. Samuti märgiti, et väikesed esemed hakkasid spontaanselt liikuma, kui laps nende poole sirutas. Kaheksa kuud hiljem õnnetu beebi suri. Pole kahtlust, et tema surmas oli süüdi tema sisemine elekter.

Sarnane olukord arenes juba täiskasvanud tüdrukuga Kanadast, kes samuti šokeeris kõiki, kes teda puudutasid või isegi lähedale tulid. Lisaks elektrinähtustele juhtusid temaga ka magnetnähtused, mida tänapäeval nimetatakse biotraktsiooniks: väikesed ja isegi suured esemed, sealhulgas mittemagnetilistest materjalidest, kleepusid tugevalt nahale.

Samadel aastatel kirjutas meditsiiniajakiri 29-aastasest pariislannast, kes oli lapsepõlvest elektriga küllastunud: tema juustest lendas pimedas sädemeid, sõrmed tõmbasid tema poole väikseid esemeid ja aluspesu kleepus keha külge. nii palju, et seda oli võimatu nahka kahjustamata eemaldada.

Esimese nähtuse teadusliku uuringu viis läbi Prantsuse Teaduste Akadeemia professor François Arago 1846. aastal, kui ilmusid kuulujutud teatud pariislannast Angelique Cohenist, kellel on võime "sädemeid tekitada" ja esemeid tõrjuda. Piisas, kui ta puudutas kergelt rasket mööblit käega või kleidiäärega, kui ta hakkas tüdrukust põrgatades mööda tuba ringi hüppama.

"Elektrijõud" mõjutas kohati tüdrukut ennast: ta hakkas krampis lööma ja pulss tõusis 120 löögini. Kui aga Angelica välja lasti käed jooksvasse vette langetades või isegi puud puudutades, siis temaga seda ei juhtunud.

Arago kirjutas oma teaduslikus aruandes kõhklemata, et selle nähtuse uurimine pani ta seisma, kuna teadus ei olnud veel küps mõistma elektri olemust inimeses. Ent isegi meie valgustusajastul kaasneb analoogsete elektrinähtustega inimeses seda nähtust seletada või vähemalt põhjust leida püüdva teaduse täielik abitus.

Niisiis muutus teatud inglanna Nicky Hyde-Pally ootamatult tõeliseks "masinaks", mis toodab elektrit. See juhtus pärast pikselöögi. Õnneks jäi ta ellu, kuid muutus koletiseks, mis tabab inimesi ja esemeid elektrostaatilise laenguga. Tema juuresolekul lülitusid telekanalid iseenesest, lambid ja muud kodumasinad põlesid läbi ning arvuti muutus prügihunnikuks. Temast õhkus pidevalt sädemeid, mõjutades valusalt ümbritsevaid inimesi.

Pealegi kannatab Niki ise nende elektrilöökide all ja seda puhtalt füüsiliselt. Abieluelu täieliku võimatuse tõttu jättis abikaasa ta maha. Ta oli nii hirmul, et kontrollis isegi oma uut sõbrannat, kas temas on elektrit. Niki ise on muutunud täielikuks erakuks ja tänavale või poodi minnes paneb kätte kummikindad, jalas paksu tallaga kingad, mis elektrit läbi ei lase jne.

"Elektriinimeste" hulka tuleks nimetada praegu Ukrainas elavat pensionäri V.T.Maksjutinskit, kes on ka staatilise elektri allikas. Külakaaslaste seas on ta aga rohkem tuntud kui elektrivoolu suhtes tundetu inimene. Nii näiteks talus Maksyutinsky ühe katse käigus ilma enda jaoks eriliste valulike aistinguteta ja tervist kahjustamata mitu minutit kokkupuudet 850-voldise elektripingega!

Temaga sarnaneb veel üks pensionär – aga juba hiinlane, nimega Zhang Deke Altai linnast. Ta korraldab regulaarselt oma kehale "sportlikke harjutusi", juhtides seda läbi voolu, mille pinge on 220 volti! Samal ajal ei toimi Deke keha mitte ainult elektrijuhina, vaid hoiab seda mõnda aega ka iseenesest. Sellest piisab, et sõna otseses mõttes kahe minutiga väike kala peopesadel praadida! Väga sageli on see "trikk" spontaansete ekskursioonide põhjuseks: inimesed ei usu, et see tõesti juhtub, ja tulevad Altaisse imepensionäri vaatama.

Deke ei praadi aga tänu kingitusele mitte ainult peopesades kala, vaid ka ... Juhtides regulaarselt läbi voolu, ravib see edukalt reumat, artriiti ja alaseljavalu. Sellegipoolest soovitavad eksperdid tal tungivalt "elektroteraapiast" mitte liiga vaimustuda: kunagi ei tea, millest! Üldiselt on neil õigus: nähtust pole uuritud ja pole teada, kuidas selline ravi haiguse kulgu mõjutab. Seni pole aga keegi kurtnud.

Zhang Deke on teadlaste tähelepanu all. Hiljuti uuris teda Hiina Teaduste Akadeemia, kuid tulemused ei selgitanud nähtust täielikult.

Rumeeniast Buzau linnast pärit 51-aastane Constantin Kraiu on samuti paljaste elektrijuhtmetega "sõbralikes suhetes". Lisaks väidab ta, et suudab kaks sõrme pistikupessa pista ja tunneb vaid, et neil läheb soojemaks. See suudab parandada elektrijuhtmeid, katkisi elektriseadmeid ilma toiteallikast lahti ühendamata. Kraiu pistis ajakirjanike silme all kaks juhet pistikupessa ja oma keha dirigendina kasutades lülitas põlema lambipirni.

Ka Inguššia elanik Lecha Vataev ei pelga paljaid juhtmeid puudutada. Vatajev hoiab rahulikult käes paljaid juhtmeid ja pistikuid pingega 220 volti ega liiguta end isegi. Vatajevi keha puudutamine sel ajal on aga surmav. Kuni tema käes on elektrivool, on ta kõrgepingejuht.

Nagu üks Venemaa telekanaleid hiljuti teatas, kontrollisid elektrikud uudishimulikult ja jälgisid indikaatorite abil voolu olemasolu tema kehas. Kui näidik vasaku kõrva ja "imemehe" keele juurde toodi, süttis lamp, sest see oli "pluss" ja paremale toomisel ei süttinud, tk. see osutus miinuseks. Pealtnägijad olid jahmunud.

12-aastane Joe Falchitano New Yorgi osariigist hävitab arvuteid neid lihtsalt puudutades. Lisaks võib mees pikka aega arvuti või mängukonsooli "riputada".

Enam kui tosina testi teinud eksperdid mõistatavad siiani tema "salapäraste võimete" üle, väites üheselt vaid, et Joe on nn. "bioelektri kandja".

Inglise astrofüüsik Michael Shallis on neli aastat uurinud kuutsada äärmusliku bioelektri kandjat, kuid ta pole lõpuni välja selgitanud elektripotentsiaali ilmnemise põhjust katsealuste kehadesse. Sellegipoolest võivad paljud tema süüdistused pääseda Guinnessi rekordite raamatusse. Mõned said aru...

Shallise katsealuste seas on täiesti hämmastavaid inimesi. Näiteks Sheila. Juhtus nii, et ühe Birminghami panga töötajad solvasid teda kuidagi ja kättemaksuks ajas ta pankurid peaaegu rukki. Piisas, kui naine puudutas pistikupesa või esiku seinas peidetud elektrijuhtmete kohta, nii et pangas olevad arvutid hakkasid andma moonutatud teavet, kustutama erinevaid andmeid mälust või üldse välja lülitama.

Ükski spetsialist ei suutnud kindlaks teha, mis seadmega toimub. Pärast Sheila pangast lahkumist töötasid aga kõik arvutid taas korralikult. Teisisõnu, antud juhul ei seisne nähtus mitte ainult tundetuses elektrivoolu suhtes, vaid ka võimes mõjutada arvutitesse salvestatud teavet ja mitte nii-öelda tehnilises, vaid kvalitatiivses aspektis: info ei kadunud, see muutus!

Ja mida ametlik teadus selle kohta ütleb? Füüsikud, biofüüsikud ja bioenergeetikud on ammu teadnud, et inimkehas toimuvad elektrinähtused pidevalt. Pealegi sõltub nende olemasolust kogu meie olemasolu. Kõik teavad selliseid diagnostikameetodeid nagu EKG ja EEG, mis määravad südame ja vastavalt ka aju seisundi elektriliste impulsside kvaliteedi järgi.

Teist tüüpi elektrilist aktiivsust leidub nn. kanalid või meridiaanid inimkeha sees, aga ka bioloogiliselt aktiivsetes punktides. Seda toodab iga organism – tänu elektronide, ioonide ja laetud makromolekulide olemasolule eluskudedes ja rakkudes, mille liikumine tekitab potentsiaalse erinevuse. Teatud tingimustel võivad need potentsiaalid põhjustada biovoolusid keha sisekeskkonnas. Aga biopotentsiaalide väärtust inimkehas arvutatakse vaid tuhandikes voltidest, s.o. osutuvad nii tähtsusetuks, et neid määratakse ainult eriti tundlike seadmete abil... Seetõttu on asjatu tuua näidet antud juhul keskmise inimkeha "mikrovooludest" - mitte sellest, mida nn. skaala.

Võib-olla peaksite pöörduma loomade poole? Looduses, nagu teate, on liike, mis on võimelised tekitama ja koguma suure võimsusega elektrilahendust, näiteks elektrikiirt ... Kuid see on pigem erand reeglist. Ja selle kallaku jõud – võrreldes vähemalt ülalkirjeldatud pensionäridega – on naeruväärne. Ja ametlik kaasaegne teadus teatab: sellise võimsusega elektrienergia tootmine või kogunemine inimkehas pole mitte ainult võimatu, vaid ka surmav. Nagu nii! Võimatu ja surmav. Kõik "elektriinimesed" (mõne erandiga) on aga elus ja terved ning eksisteerivad päriselt. Kuid teadus väidab seda ja tal pole muid seisukohti.

Suure intensiivsusega elektrivoolud tekivad arstide sõnul kõige sagedamini siis, kui inimkeha talitlushäired. Kehatemperatuur tõuseb järsult, ilmneb tinnitus ja muud sümptomid, mis viitavad teatud inimkehas toimuvate protsesside häiretele.

Kuid see kõik ei seleta nähtust ennast sugugi. Kust tuleb inimeses elektrivool ja miks see ei too kaasa saatuslikke tagajärgi, on siiani mõistatus.

Inimkond peaks tulevaseks energianäljaks eelnevalt valmistuma. Esiteks ammenduvad elektrit tootvad ressursid. Teiseks ei saa me jätkata selle tootmist samas tempos, muidu saabub planeedi mastaabis termiline katastroof. Tõenäoliselt puudutab teine punkt meid siiski väga vähe, sest meie maailm on 100% sõltuv energiast. Sellest vähemalt poolelt loobumine tähendab tsivilisatsiooni surma. Seetõttu otsime uusi elektriallikaid kuni viimase hingetõmbeni.

Poole sajandi pärast saab planeedil nafta otsa. Veel poole sajandi pärast gaasi enam ei tule. Ja alles siis liigume uuele arengutasemele, mida iseloomustavad uued tehnoloogiad ja võimalused. Põhimõtteliselt oleks võinud seda teha juba ammu, kuid tehniline revolutsioon on edasi lükatud puhtalt merkantiilsete huvide tõttu, millest tuleb juttu veidi hiljem. Millised need allikad olema saavad, milline on nende olemus ja potentsiaal – seda kõike püüame mõista selles peatükis.

Alustame iseendast. Pole saladus, et ideaaljuhul võiks meie keha anda meile võimaluse varustada meid kõige elementaarsemate elektriressurssidega. Muidugi ei räägi me veekeetja kütmisest ega lamptelevisiooni kallal töötamisest, kuid oluline osa elektriseadmetest võiks saada energiat otse meie kehast.

Tavaliselt mõistetakse selle perspektiivina meie võimet generaatorites füüsiliste liigutuste abil elektrit toota. See pole üllatav, kui mõistate, kui tugev ja energiline on inimene oma tegudes. Tema lihaste jõud ja vastupidavus on elektri tootmiseks üsna sobiv, mis on eriti oluline just seda elektrit üha vähem vajavate seadmete ajastul. Saates "Seletamatu, kuid tõsiasi" võis jälgida leiutaja Martyn Nunuparovit, kes demonstreeris mitmeid seadmeid, mis töötavad inimese füüsilisest jõust:

Martyn Nunuparov - Venemaa Teaduste Akadeemia Üldfüüsika Instituudi mikroelektroonika labori juhataja; leiutaja; Venemaa innovatsioonivõistluse Grand Prix võitja 2004. aastal.

- Seadmetesse võib ilmuda elekter, mis saadakse spetsiaalse klahvi mehaanilisel vajutamisel. See leiutis, mille tegime, võimaldab meil valmistada palju elektroonikaseadmeid, mis ei vaja pistikupesa ega akut ning mis võivad kesta igavesti.

Teadlane teeb ettepaneku kasutada mitmeid leiutisi, mis on võimelised genereerima voolu peaaegu igasugusest inimtegevusest, isegi kui see on sissehingamine, mille energia on 1W. Tema sõnul piisab 60W lambi toiteks isegi inimese kõndimise ja kätega vehkimise energiast selle protsessi käigus.

Kuid mõned teised leiutajad läksid veelgi kaugemale, kes, nagu tundub, otsustasid teha inimesest tõelise elektrijaama. Näiteks Ameerika teadlaste rühm Georgia Tehnoloogiainstituudist on loonud toimiva prototüübi tsinkoksiidist valmistatud nanogeneraatorist, mis implanteeritakse inimkehasse ja saab sealt meie liigutuste abil voolu. Tulevikus tehakse ettepanek varustada inimesi paljude selliste nanoseadmetega, et saaksime igal ajal vajalikku energiat kätte.

Kõik need on enamasti vaid soovitused massiliseks kasutamiseks. Maailmas on aga juba loodud päris mitu pretsedenti, mis kasutavad inimest igapäevaelus vooluallikana. Näiteks ühes tehnoloogilises Jaapanis asuvas raudteejaamas on pöördväravad, mis toodavad elektrit. Iga reisija, keda on päevas tuhandeid, läbib sellise süsteemi ja varustab kogu terminali täiendava puhta elektriallikaga. Loomulikult pole vaja rääkida suurtest saadud energiakogustest. Vaevalt annab see isegi mõne protsendi vajadusest, kuid pretsedent ise väärib mitte ainult tähelepanu, vaid ka austust. Võib-olla hakkavad paljud ettevõtted kunagi sellel põhimõttel töötama.

Tõenäoliselt on selliste komponentide taga nagu Nunuparov ja tema leiutised inimkonna tulevik. Kuid see kõik on rohkem seotud sellega, mida alati teati, kuid vähesed inimesed said aru, kuidas inimese füüsilistest tegevustest elektrit õigesti vastu võtta ja kasutada. Tegelikult saame elektrit toota otse, vältides impulss-liikumise ja liikumisgeneraatori siirdesüsteeme. Fakt on see, et iga elusorganismi, mitte ainult inimese olemus on suletud elektrisüsteem, millel on oma generaatorid, ülekandeliinid ja tarbijad. Kas me ei peaks proovima voolu otse soolestikust välja pumbata?

See idee hõljus esialgu vaid ulmekirjanike peas. See tundus lihtsalt võimatu. Meenutagem kas või kultusfilmi "Maatriks", kus ühe pideva generaatorijaamaga ühendatud inimaju tekitas elektrit. Kuid maailm liigub edasi ja selle liikumise põhiroll on muuta võimatu igapäevareaalsuseks. Kõigepealt tasub aga mõista põhjuseid, miks saab inimest energiaallikana kasutada ja kust see tuleb.

Fakt on see, et inimesel on kõik vajalikud lülid igas terviklikus elektriahelas. Esiteks on generaatorid. Need jagunevad sisemisteks (süda ja aju) ja välisteks (meeleorganid). Ajus moodustub vool retikuloendoteliaalse moodustumise kohas, kust see levib biovooludena mööda närve üle kogu keha. Südames tekivad biovoolud sinatriaalsõlmes, kust need vahendajate kaudu impulsse südamelihasesse edastavad ja seejärel organismis lahustuvad. Just tänu sellele sõlmele saab süda mõnda aega tuksuda ka väljaspool keha.

Silmades toimub vool elektronide vooluna mööda närve võrkkestast ajju. Helilained tekitavad sisekõrvas elektrit. Füüsikalised ja temperatuurimõjud naharetseptoritele moodustavad neis biovoolud, mis saadetakse töötlemiseks ajju. Need on inimkeha väikseimad voolugeneraatorid. Ninas toodavad elektrit mitraalrakud, millele lõhna mõjul tekivad bioimpulsid. Suus tekitavad kemikaalide mõjul voolu maitsepungad.

Kui võtta kokku kogu meie poolt toodetud sisemine elekter, siis selgub, et üle poole võtab üle süda. Ühe kümnendiku voolust toodavad meeleorganid ja ülejäänu, umbes 40%, toodab aju. Tugeva valu korral võivad aga meeleelundid, valuretseptorid, anda absoluutse enamuse kogu keha elektrienergiast. Üldiselt pole see kõik üllatav, kui mõista, et biovoolud on elusolendi peamine edasiviiv ja toetav tegur.

Mõni mõistus lahendab kangekaelselt probleemi, kuidas võtta vähemalt osa kogu inimesesisesest voolust ja kasutada seda inimese enda vajadusteks. Tõenäoliselt ei too see kaasa tõsiseid nihkeid tsivilisatsiooni arengutasemes, kuid mõnes mõttes võib see mängida positiivset rolli. Nii võib näiteks sisemine elekter toita tulevikuinimese või tehisorganite siirdatud kiipe. Kuid ideed samade valuretseptorite kunstlikuks kasvatamiseks tööstuslikus mastaabis, et neist suurtes kogustes voolu tekitada, lähevad veelgi kaugemale. Kahtlemata on see kauge tuleviku idee. Kuid mõned kaasaegsed edusammud näevad välja mitte vähem fantastilised.

Niisiis õppis Matsushita Electric Jaapani laboris voolu vastu võtma otse inimverest. Fakt on see, et see on täis glükoosi ensümaatilisest oksüdatsioonist tekkivaid elektrone. Ja seesama Nunuparov soovitab elektri tootmiseks kasutada mitte ainult meie liigutusi, vaid ka neid liigseid rasvkudede ladestusi, mis meid peeglis ja fotodel nii väga häirivad. Tema arvutuste kohaselt piisab ühest grammist sellisest rasvast koguni nelja AA aku laadimiseks. Lihtne on välja arvutada, et keskmise Euroopa mehe kõht suudab toita kuni 40 tuhat akut, mis on muljetavaldav elektrivarustus. Jääb vaid otsustada, kui palju tulusam on inimesel energia eesmärgil rasva toota?

Kuid kõike ülaltoodut ei saa võrrelda sellega, kuidas nad kavatsevad Londoni teadusmuuseumis energiaprobleemi lahendada. Nagu tõelisele teadlasele kohane, otsustas muuseum leida konsensuse kolme miljoni külastaja aastas ja tohutute elektriarvete vahel. Erinevalt kahjututest Jaapani turnikestest, mis toodavad elektrit, kui rongijaama kliendid neist läbi sõidavad, otsustasid britid kasutada külastajate lõunasööki. Samas nagu ka hommiku- ja õhtusöök. Üldiselt kõik, mis soolestikku jääb.

Keegi nutikas otsustas, et WC-pottide sisu heitvette on liiga palju raiskamist, sest seda sisu loob aastas kolm miljonit inimest. Nii palju head saate teha! Arvutati välja, et kui neid jäätmeid õigesti kasutada, siis saab elektriarvetelt kustutada umbes 15 000 lambipirni, mille muuseumi tualettide külastajad saavad "valgustada".

Midagi sarnast leiutasid Singapuri teadlased. Nad otsustasid piirduda vähese - uriiniga. Biotehnoloogia ja nanotehnoloogia instituudi rühm leiutas paberi, mis koosnes magneesiumi ja vase ribade vahel vaskdikloriidis leotatud paberikihist. Kui sellele imele langeb vaid 0,2 ml. uriinist toodetakse tugeva võimsusega 1,5-voldine pinge. Keegi ei räägi sellise aku kasutamisest tööstuslikus elektritootmises. Algselt oli eesmärk luua meditsiiniseadmed, mis suudaksid iseseisvalt teha uriinianalüüse ilma kõrvaliste energiaallikateta.

Kaasaegset elu ei saa ette kujutada ilma elektrita, seda tüüpi energiat kasutab inimkond kõige rohkem ära. Kuid mitte kõik täiskasvanud ei suuda kooli füüsikakursusest elektrivoolu määratlust meelde jätta (see on laenguga elementaarosakeste suunatud voog), väga vähesed saavad aru, mis see on.

Mis on elekter

Elektri kui nähtuse olemasolu on seletatav füüsikalise aine ühe peamise omadusega – elektrilaengu omamise võimega. Need võivad olla positiivsed ja negatiivsed, samal ajal kui vastupidise polaarsuse märkidega objektid tõmbuvad üksteise poole ja "võrdväärsed", vastupidi, tõrjuvad. Liikuvad osakesed on ka magnetvälja allikaks, mis taaskord tõestab elektri ja magnetismi seost.

Aatomitasandil saab elektri olemasolu seletada järgmiselt. Kõiki kehasid moodustavad molekulid sisaldavad tuumadest koosnevaid aatomeid ja nende ümber ringlevaid elektrone. Need elektronid võivad teatud tingimustel eralduda "ema" tuumadest ja liikuda teistele orbiitidele. Selle tulemusena muutuvad mõned aatomid "alapuudulikeks" elektronideks ja mõnes on neid liiga palju.

Kuna elektronide olemus on selline, et nad voolavad sinna, kus neid napib, moodustab elektronide pidev liikumine ühest ainest teise elektrivoolu (sõnast "vool"). Teatavasti on elektril suund "miinus" poolusest "pluss" pooluse poole. Seetõttu peetakse elektronide puudusega ainet positiivselt laetuks ja ülejäägiga ainet negatiivseks ning seda nimetatakse "ioonideks". Kui me räägime elektrijuhtmete kontaktidest, siis positiivselt laetud nimetatakse "nulliks" ja negatiivselt - "faasiks".

Erinevates ainetes on aatomite vaheline kaugus erinev. Kui need on väga väikesed, puudutavad elektronkihid sõna otseses mõttes üksteist, mistõttu elektronid liiguvad kergesti ja kiiresti ühest tuumast teise ja tagasi, mis tekitab elektrivoolu liikumise. Selliseid aineid nagu metallid nimetatakse juhtideks.

Teistes ainetes on aatomitevahelised kaugused suhteliselt suured, seetõttu on tegemist dielektrikutega, s.o. ei juhi elektrit. Esiteks on see kumm.

Lisainformatsioon. Kui aine tuumad ja nende liikumine kiirgavad elektrone, tekib energia, mis soojendab juhti. Seda elektrienergia omadust nimetatakse "võimsuseks", seda mõõdetakse vattides. Samuti saab selle energia muundada valguseks või muuks vormiks.

Pidevaks elektrivooluks läbi võrgu peavad juhtmete lõpp-punktides (elektriliinidest kuni majajuhtmeteni) potentsiaalid olema erinevad.

Elektri avastamise ajalugu

Mis on elekter, kust see tuleb ja selle muid omadusi uurib põhjalikult termodünaamika teadus koos külgnevate teadustega: kvanttermodünaamika ja elektroonikaga.

Väita, et iga teadlane leiutas elektrivoolu, oleks vale, sest iidsetest aegadest on paljud teadlased ja teadlased seda uurinud. Mõiste "elekter" tõi igapäevaellu kreeka matemaatik Thales, see sõna tähendab "merevaiku", kuna Thales suutis merevaigupulga ja -villaga katsetes genereerida staatilist elektrit ja kirjeldada seda nähtust.

Rooma Plinius uuris ka vaigu elektrilisi omadusi ja Aristoteles elektriangerjaid.

Hilisemal ajal oli Inglismaa kuninganna arst V. Gilbert esimene, kes elektrivoolu omadusi põhjalikult uuris. Magdeburgist pärit sakslasest burmasteri O. v. Guericke’i peetakse esimese hõõrdunud väävlipallist valmistatud lambipirni loojaks. Ja suur Newton tuli välja tõendiga staatilise elektri olemasolu kohta.

18. sajandi alguses jagas inglise füüsik S. Gray ained juhtideks ja mittejuhtideks ning Hollandi teadlane Peter van Muschenbrook leiutas Leideni purgi, mis oli võimeline akumuleerima elektrilaengut ehk see oli esimene kondensaator. . Ameerika teadlane ja poliitik B. Franklin oli esimene, kes tuletas elektri teooria teaduslikus mõttes.

Kogu 18. sajand oli rikas avastustest elektri vallas: tehti kindlaks välgu elektriline olemus, konstrueeriti kunstlik magnetväli, eksisteeris kahte tüüpi laenguid ("pluss" ja "miinus") ja sellest tulenevalt. , ilmnes kaks poolust (USA-st pärit loodusteadlane R. Simmer) , Coulomb avastas punktelektrilaengute vastastikmõju seaduse.

Järgmisel sajandil leiutati akud (Itaalia teadlane Volta), kaarlamp (inglane Davey) ja ka esimese dünamo prototüüp. 1820. aastat peetakse elektrodünaamilise teaduse sünniaastaks, seda tegi prantslane Ampere, mille jaoks omistati tema nimi elektrivoolu tugevuse ühikule ja šotlane Maxwell tuletas elektromagnetismi valgusteooria. Venelane Lodygin leiutas söevardaga hõõglambi - tänapäevaste lambipirnide eellase. Veidi üle saja aasta tagasi leiutati neoonlamp (prantsuse teadlane Georges Claude).

Tänaseni jätkuvad elektrivaldkonna uuringud ja avastused, näiteks kvantelektrodünaamika ja nõrkade elektrilainete vastastikmõju teooria. Kõigi elektriuuringutega tegelevate teadlaste seas on eriline koht Nikola Teslal – paljud tema leiutised ja teooriad elektri toimimise kohta pole siiani hinnatud.

Looduslik elekter

Pikka aega usuti, et elektrit "iseenesest" looduses ei eksisteeri. Selle väärarusaama lükkas ümber B. Franklin, kes tõestas välgu elektrilist olemust. Ühe teadlaste versiooni kohaselt aitasid nad kaasa esimeste aminohapete sünteesile Maal.

Elusorganismide sees tekib ka elekter, mis tekitab närviimpulsse, mis tagavad motoorsed, hingamis- ja muud elutähtsad funktsioonid.

Huvitav. Paljud teadlased peavad inimkeha autonoomseks elektrisüsteemiks, mis on varustatud iseregulatsiooni funktsioonidega.

Oma elekter on ka loomamaailma esindajatel. Näiteks mõned kalaliigid (angerjad, silmud, rai, õngitsejad jt) kasutavad seda kaitseks, jahipidamiseks, toidu otsimiseks ja veealuses ruumis orienteerumiseks. Nende kalade kehas olev spetsiaalne elund toodab elektrit ja salvestab seda nagu kondensaatoris, selle sagedus on sadu hertse ja pinge 4-5 volti.

Elektri hankimine ja kasutamine

Elekter on meie ajal mugava elu alus, seetõttu vajab inimkond selle pidevat tootmist. Sel eesmärgil ehitatakse erinevat tüüpi elektrijaamu (hüdroelektri-, soojus-, tuuma-, tuule-, loodete- ja päikeseelektrijaamu), mis on võimelised generaatorite abil tootma megavatti elektrit. See protsess põhineb mehaanilise (hüdroelektrijaamas langeva vee energia), termilise (süsinikukütuse - kivisüsi ja pruunsöe, turba põletamine soojuselektrijaamas) või aatomitevahelise energia (radioaktiivse uraani aatomi lagunemine) muundamisel. ja plutoonium tuumaelektrijaamas) elektrienergiaks.

Palju teadusuuringuid on pühendatud Maa elektrijõududele, mis kõik püüavad kasutada atmosfääri elektrit inimkonna hüvanguks – elektri tootmiseks.

Teadlased on välja pakkunud palju uudishimulikke voolugeneraatoreid, mis võimaldavad magnetilt elektrit ammutada. Nad kasutavad püsimagnetite võimet teha kasulikku tööd pöördemomendi näol. See tekib staatori ja rootori seadmete sarnase laenguga magnetvälja vahelise tõrjumise tulemusena.

Elekter on populaarsem kui kõik teised energiaallikad, kuna sellel on palju eeliseid:

lihtne liikumine tarbijani;
kiire muundamine soojus- või mehaaniliseks energiaks;
selle võimalikud uued kasutusvaldkonnad (elektrisõidukid);
kõigi uute omaduste avastamine (ülijuhtivus).

Elekter on erinevalt laetud ioonide liikumine juhi sees. See on suurepärane kingitus looduselt, mida inimesed on teadnud iidsetest aegadest ja see protsess pole veel lõppenud, kuigi inimkond on juba õppinud, kuidas seda tohututes kogustes kaevandada. Elektril on kaasaegse ühiskonna arengus tohutu roll. Võime öelda, et ilma selleta jääb enamiku meie kaasaegsete elu lihtsalt seisma, sest ilmaasjata ei öelda, et kui elekter välja lülitatakse, öeldakse, et nad on “tule kustutanud”.

Video

5. "Surmalained"

Muide, elav elekter on paljude väga kummaliste nähtuste põhjuseks, mida teadus siiani seletada ei suuda. Võib-olla kuulsaim neist on "surmalaine", mille avastamine viis uude etappi debatis hinge olemasolu ja "surmalähedase kogemuse" olemuse üle, millest inimesed mõnikord räägivad. kes on kogenud kliinilist surma.