Kako ljudsko tijelo stvara električnu energiju

Kako ljudsko tijelo stvara električnu energiju

Fantastično pitanje Lee. Najkraći i najjednostavniji odgovor je kemijska reakcija između različitih atoma i molekula u tijelu. Ako sve to izgleda pomalo nejasno, dopustite mi da vam dajem dugi odgovor koji u sebi mora nešto dobiti "sciency". O, kako volim dugačke odgovore na znanost, mnogo s neslaganjem nekih čitatelja koji vole e-poštom prigovarati. (Gledam tebe Bradley H.) 😉

Za početak, potrebno je malo objasniti o tome što je točno električna energija. Ako to već znate, slobodno preskočite par paragrafa. Ako ne, pročitajte dalje!

Ono što većina ljudi smatra električnom energijom je jednostavno pokret električnog naboja ili potencijala. Ponekad poznat kao sekundarni izvor energije ili energetski nosač, električna energija koja sve snima od naših televizora do naših automobila mora biti stvorena iz nekog izvora energije. Kada je u pitanju električna energija, postoji bezbroj izvora koji mogu stvoriti električnu energiju. Najčešći izvori energije za masovnu proizvodnju su hidroelektrični, nuklearni, solarni i vjetar. Tehnološki napredci omogućili su nam da iskoriste ove energije da bismo davali čuda poput plesnih robota i pametnih telefonskih svjetiljaka.

Što imamo iz ovih izvora energije? Snaga za kretanje elektrona. Ako se vratite na srednju školsku klasu, mogli biste se sjetiti da različiti atomi imaju različite brojeve protona, elektrona i neutrona. Protoni su pozitivni, elektroni su negativni i neutroni neutralni.

Svaki osnovni element, poput kisika koji dišete, i natrija i kalija koju jedete, imaju određeni broj protona i elektrona koji će ga razlikovati od ostalih elemenata. Većina elemenata ima isti broj elektrona kao i protoni. To će mu dati ravnotežu između negativnih i pozitivnih troškova. Protoni žive u jezgri (središtu) atoma, dok se elektroni okreću oko jezgre.

Zanimljiva činjenica o elektronima jest da energija koju imaju imaju ograničena na specifične razine poznate kao školjke. Ove ljuske omogućuju određene prostore između rotirajućeg elektrona i središnjih protona - poput sličnosti kako planeti orbiru na različitim udaljenostima od sunca. Budući da negativno nabijeni elektroni privlače pozitivno nabijene protone, što je daleko od središta atoma elektron, to je više labavo elektron držan jezgri, a lakše je pokupiti taj elektron od njega.

Elektroni u vanjskoj ljusci nekog atoma, poznatih kao valentna ljuska, toliko su labavo vezani za jezgru, mogu se jednostavno otrgnuti. Ako dobijete dovoljno energije da se oslobodi elektrona i uzrokuje da se kreće u određenom smjeru, elektron u valentnoj ljusci susjednog atoma će teći do tog atoma jer, kao što znamo, u većini slučajeva trebate jednake elektrone protona omjer u elementu. Ovi slobodno struji elektroni su ono što iskorištavamo izvana izvora energije. To je ono što nazivate električnom energijom.

Kada je u pitanju električna energija stvorena u ljudskom tijelu, izvor energije koji ga stvara je kemijski. Energija stvorena kemikalijama ima veze sa sastavom prisutnih atoma i molekula. Svi elementi u našim tijelima, poput kisika, natrija, kalija, kalcija, magnezija itd. Imaju specifičan električni naboj - što znači da imaju određeni broj elektrona i protona. Različite kemikalije su sastavljene od različitih molekula. Kako su te molekule vezane zajedno i kako reagiraju na druge molekule blizu njih, kako kemikalije stvaraju takvu energiju.

Kada uzmemo hranu, velike molekule unutar nje razgrađuju se na manje molekule i elemente našeg probavnog sustava. Ove manje molekule i elementi mogu koristiti naše stanice da rade. Taj se proces naziva stanično disanje. Sve te molekule i elementi imaju potencijal stvaranja električnih impulsa, ovisno o situacijama unutar određenih tijela sustava u to vrijeme.

Za određeni primjer takve stvari u akciji, jedna od najčešće spominjanih električnih struja koje je tijelo stvorilo naš je srčani ritam. Naša srca sadrže grupiranje stanica koje se nalaze u gornjem desnom dijelu poznat kao vaš Sinoatrial čvor ili SA čvor za kratko. Stanice unutar SA čvora (pacemaker srca) sadrže elektrolite i unutar i izvan stanica. Neki od najčešćih elektrolita unutar tijela, kao što je prethodno spomenuto, su natrij, kalij, kalcij, magnezij, fosfor i klorid. Natrij i kalcij obično žive izvan stanice čvora SA i kalija se nalazi. Ove specijalizirane stanice dopuštaju mnogo više natrija da uđu u stanicu nego dopustiti kalija da ga napusti. Rezultat je stalno rastuće pozitivno naplaćivanje. Kada ta naboja dosegne određenu točku, kalcijski kanali otvaraju se u staničnoj membrani i omogućuju ulazak kalcija. To čini unutrašnjost stanice izuzetno pozitivnom, poznatom kao akcijski potencijal. Jednom kada taj potencijal dosegne određenu točku, ima dovoljno "moći" da iscuri u živce srca. Ah čuda kemije u akciji!

Elektroliti koji prelaze stanične membrane koji stvaraju električne pražnjenja samo su jedan od bezbrojnih načina na koje tijelo koristi hranu koju jedemo da bi stvorili energiju i moć da rade.Ali kad pitate kako tijelo stvara električnu energiju, odgovor je jednostavan kao "kemija". Iako to možda neće izgledati kao ista struja koja ovlasti računalo koje upravo koristite, u svojoj jezgri, stvarno jest. Razlika je ono što je izvor energije uzrokovalo protok elektrona i kako taj tok stvara reakcije koje je učinio. Dakle, ako se vaše oči nisu raspršile tijekom ovog malog znanstvacijskog vodiča, sada znate dugi odgovor na svoje pitanje. Ako jesu, znate i kratki odgovor. Bilo kako bilo, nadao sam se da je to pomoglo.

Bonus činjenice:

  • Ljudi nisu jedina stvar koja iskorištava kemijsku energiju za stvaranje električne energije. Baterije su još jedan izuzetno česti primjer kemijske energije koji se iskorištava. Možda mislite da je ova vrsta iskorištavanja novo tehnološko dostignuće koje je samo moderni čovjek mogao uživati. Istina je, međutim, kemijske baterije su oko oko 200 prije Krista! Najstariji poznati tip ove vrste prvi je put 1938. godine otkrio Wilhelm Konig, izvan Bagdada, Iraka. Stoga su poznati kao "bagdadske baterije". Bile su to glinene posude koje su sadržavale bakreni cilindar koji je nalazio željezni štap. Dokaz o kiselini pronađen je u staklenku. Dok istraživači i znanstvenici i dalje raspravljaju o potencijalnoj upotrebi i podrijetlu, poznato je da točne replike imaju moć stvaranja otprilike 0,8-2 V električne struje.
  • Mi ljudi smo vrlo genijalan stvorenja i kao takvi stvaraju nove i uzbudljive načine iskorištavanja moći unutar našeg tijela. Jedan od najzanimljivijih načina na koje sam u zadnje vrijeme pronašao je stvaranje bljeskalice koja pokreće samo toplina tijela. Ove godine Ann Makosinski iz Viktorije, Kanada, izumio je svjetiljku koja se pokreće jednostavno držeći ga. Ovo postignuće zaradilo joj je mjesto kao finalist na Google znanstveni sajmu. Za one koji misle da su takvi pothvati samo za odrasle koji imaju obilje životnog iskustva i obrazovanja, Ann ima samo 15 godina! Ozbiljno svi ostali koji su tamo tamo koji su 15. Možda malo manje XBOX i malo više eksperimentiranje. Ann čini da svi izgledate loše.
  • Budući da je električni impuls stvoren našim srcima upravo to, struja. Stroj koji liječnici gledaju kako bi utvrdili kako vaše srce radi (elektrokardiogram ili EKG) je jednostavno mjera te struje i to je put. Izumio ga je 1903. dr. Willhelm Einthoven. Budući da ovaj alat jednostavno mjeri električnu struju unutar srca, a ne stvarni stisak samog srca, mogli biste imati savršeno normalni izgled ritma na monitoru i još uvijek biti mrtvi. To je poznato kao PEA ili pulsno električna aktivnost. Ako vidite da ravna linija na zaslonu i medicinske sestre počinju plakati, a liječnici počnu tresti glave razočaranjem, to znači da u srcu nema električne aktivnosti, a vi ste najvjerojatnije mrtvi. Ako ste znatiželjni kako pročitati EKG, to stvarno nije toliko teško i ja sam vas pokrivao.

Ostavite Komentar