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蚂蚁与人造肌肉发动机
来源:世界百科全书 作者: 发布时间:4-12

  蚂蚁是动物界的小动物, 可是它有很大的力气.如果你称一下蚂蚁的体重和它所搬运物体的重量, 你就会感到十分惊讶! 它所举起的重量, 竟超过它的体重差不多有100 倍.世界上从來没有一个人能够举起超过他本身体重3 倍的重量, 从這个意义上說, 蚂蚁的力气比人的力气大得多了.

  這个"大力士"的力量是从哪里來的呢?

  看來, 這似乎是一个有趣的"谜".科学家进行了大量实验研究后, 终於揭穿了這个"谜".

  原來, 它脚爪里的肌肉是一个效率非常高的"原动机", 比航空发动机的效率还要高好几倍, 因此能产生這么大的力量.我們知道, 任何一台发动机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"肌肉发动机"的是一种特殊的燃料.這种"燃料"并不燃烧, 却同样能够把潜藏的能量释放出來转变为机械能.不燃烧也就没有热损失, 效率自然就大大提高.化学家們已经知道了這种"特殊燃料"的成分, 它是一种十分复杂的磷的化合物.

  這就是說, 在蚂蚁的脚爪里, 藏有几十亿台微妙的小电动机作为动力.這个发现, 激起了科学家們的一个强烈愿望--制造类似的"人造肌肉发动机".

  从发展前途來看, 如果把蚂蚁脚爪那样有力而灵巧的自动设备用到技术上, 那將会引起技术上的根本变革, 那时电梯、起重机和其他机器的面貌將焕然一新.

  现在我們用的起重机一般也是靠电动机工作的, 但是作功的效率比起蚂蚁來可差远了.为什么呢?因为火力发电要靠烧煤, 使水变成蒸汽, 蒸汽推动叶轮, 带动发电机发电.這中间经过了將化学能变为热能, 热能变成机械能, 机械能变成电能這么几个过程.在這些过程中, 燃烧所产生的热能, 有一部分白白地跑掉了, 有一部分因为要克服机械转动所产生的摩擦力而消耗掉了, 所以這种发动机效率很低, 只有30~40%.而蚂蚁发动机利用肌肉里的特殊燃料直接变成电能, 损耗很少, 所以效率很高.

  人們从蚂蚁发动机中得到启发, 制造出了一种將化学能直接变成电能的燃料电池.這种电池利用燃料进行氧化—还原反应來直接发电.它没有燃烧过程, 所以效率很高, 达到70~90%.

 
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