大家的办公桌上几乎都有这两件东西:小盆栽植物和电脑 。盆栽植物据说有减少辐射的作用,但是就算没有,看着绿油油的植物,心情也会变得美好 。但是电脑旁边缠成一团的电线就很让人心烦了,人们不禁遐想,要是盆栽植物有充电的功能就好了 。不过人们听说过水培植物、雾培植物,但有没有听说过电培植物呢?你别说,凭借着植物和电力的“秘密关系”,这些事还都有人在做呢 。
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植物与电
植物身上也有电
在印度的森林里,有一种“电树” 。当人们不小心碰到它的枝条时,就有触电的感觉,甚至会浑身发麻 。这种树体内有硅元素,其原理与我们制造的硅太阳能电池类似,能将光能转换成电能 。人们曾测量过电树的电压,发现它在一天的不同时间产生的电压会有变化 。中午阳光强,它的电压就高;傍晚太阳快要落山,它的电压也跟着降低;到了晚上,它就完全不放电了 。
这种现象叫生物电现象,生物电现象是指生物的器官、组织和细胞在生命活动过程中产生电压和电压发生变化的现象 。不止植物,人类、动物甚至细菌都有这种现象,比如我们体检时常做的心电图、脑电图、肌电图等,都是在检测我们体内的生物电 。当然,我们的生物电远没有电树的电压变化那么大 。
关于植物产电的原因,科学家也有不同的猜想 。首先可能是因为植物的根细胞吸收大量的矿物质元素,当这些元素的离子(或者带正电或者带负电)分布不平衡时,就会引起植物带电 。其二,当植物在进行光合作用,把光能转换成化学能时,光能把氢氧分解为带正负电荷的离子,当离子交换运动时就会产生电流 。还有一种猜想是,大气带正电,大地带负电,植物与大地相连,于是,植物便成了特殊的天线,从空气中收集到无数的带电粒子,最终自身也“通电”了 。
既然植物是带电的,如果给它通电,两种电流的“碰撞”会产生什么现象呢?美国摄影师罗伯特·布尔特曼花费了十年时间拍摄了一组美丽的植物通电后的照片,他将植物放置在通了8万伏特电压的金属板上,然后进行拍摄 。
他用到的植物并不特别,有玫瑰、牵牛花和大麻 。当植物通上电流后,植物周围的空气分子会发生电离(在强电场作用下,分子失去电子变成离子的现象),在完全黑暗的条件下拍摄的照片上,可以看到这些电离气体像蓝色的烟雾,环绕着叶子、花瓣和茎杆 。每一张照片都是美轮美奂的艺术品,最终被收藏家以上万元的价格购买 。
植物电池的诞生
能不能将植物身上的电提取出来利用呢?植物电池的想法其实由来已久,1981年,就有一位英国的钟表匠做了一个简单的实验:他在柠檬上插入两个电极,然后将电极与小型钟表发电机的电路连接在一起,结果钟表就像连接上电源一样,开始正常走动了,这就是植物电池的最初雏形了 。当然,柠檬电池的电能非常微弱,还需要更多的研究才能应用到实际生活中 。
科学家们首先着手于寻找更适合用来发电的植物,他们认为,对生长环境要求不高且生长迅速的蕨类植物、藻类植物以及苔藓植物更适合用来发电,因为它们长得多且快,作为电源成本更低,效率更高 。
荷兰名校瓦赫宁根大学曾经出资为植物发电项目的学生组建了一个叫Plant-e的小型创业公司,目前已经开发出了几件小产品,基本上都是运用苔藓和蕨类植物发电的,有可用于家具照明的发电创意小盆栽、铺设在屋顶的可发电绿植模块和安装在湿地、农田等大型绿地中的管式植物发电系统,把这些电能汇集起来,甚至可供应路灯照明 。
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