螞蟻為什么會有比自身大很多倍的力氣?
螞蟻是動物界的小動物,可是它有很大的力氣.如果你稱一下螞蟻的體重和它所搬運物體的重量,你就會感到十分驚訝!它所舉起的重量,竟超過它的體重差不多有100倍.世界上從來沒有一個人能夠舉起超過他本身體重3倍的重量,從這個意義上說,螞蟻的力氣比人的力氣大得多了.
這個大力士的力量是從哪里來的呢?
看來,這似乎是一個有趣的“謎”.科學(xué)家進行了大量實驗研究后,終于揭穿了這個“謎”.原來,螞蟻腳爪里的肌肉是一個效率非常高的“原動機”,比航空發(fā)動機的效率還要高好幾倍,因此能產(chǎn)生相當(dāng)大的力量.我們知道,任何一臺發(fā)動機都需要有一定的燃料,如汽油、柴油、煤油或其他重油.但是,供給“肌肉發(fā)動機”的是一種特殊的燃料.這種“燃料”并不燃燒,卻同樣能夠把潛藏的能量釋放出來轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能.不燃燒也就沒有熱損失,效率自然就大大提高.化學(xué)家們已經(jīng)知道了這種特殊“燃料”的成分,它是一種十分復(fù)雜的磷的化合物.
這就是說,在螞蟻的腳爪里,藏有幾十億臺微妙的小電動機作為動力.
這個發(fā)現(xiàn),激起了科學(xué)家們的一個強烈愿望——制造類似的“人造肌肉發(fā)動機”.
從發(fā)展前途來看,如果把螞蟻腳爪那樣有力而靈巧的自動設(shè)備用到技術(shù)上,那將會引起技術(shù)的根本變革,那時電梯、起重機和其他機器的面貌將煥然一新.
現(xiàn)在我們用的起重機一般也是靠電動機工作的,但是作功的效率比起螞蟻來可差遠了.為什么呢?因為火力發(fā)電要靠燒煤,使水變成蒸汽,蒸汽推動葉輪,帶動發(fā)電機發(fā)電.這中間經(jīng)過了將化學(xué)能變?yōu)闊崮?熱能變成機械能,機械能變成電能這么幾個過程.在這些過程中,燃燒所產(chǎn)生的熱能,有一部分白白地跑掉了,有一部分因為要克服機械轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的摩擦力而消耗掉了,所以這種發(fā)動機效率很低,只有30～40％.而螞蟻“發(fā)動機”利用肌肉里的特殊“燃料”直接變成電能,損耗很少,所以效率很高.
人們從螞蟻“發(fā)動機”中得到啟發(fā),制造出了一種將化學(xué)能直接變成電能的燃料電池.這種電池利用燃料進行氧化還原反應(yīng)直接發(fā)電.它沒有燃燒過程,所以效率很高,達到70～90％.