Γιατί τα μυρμήγκια είναι δυνατά;

Το μυρμήγκι είναι ένα μικρό ζώο στο ζωικό βασίλειο, αλλά έχει μεγάλη δύναμη. Αν ζυγίσετε το βάρος του μυρμηγκιού και το βάρος του αντικειμένου που μεταφέρει, θα εκπλαγείτε πολύ!Το βάρος που σηκώνει ξεπερνά το σωματικό του βάρος σχεδόν 100 φορές. Κανείς στον κόσμο δεν μπόρεσε ποτέ να σηκώσει ένα βάρος μεγαλύτερο από το τριπλάσιο του σωματικού του βάρους.Με αυτή την έννοια, η δύναμη των μυρμηγκιών είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των ανθρώπων.

Από πού πηγάζει η δύναμη αυτού του Ηρακλή;

Φαίνεται πως πρόκειται για ένα ενδιαφέρον «μυστήριο». Μετά από πολλή πειραματική έρευνα, οι επιστήμονες κατέρριψαν επιτέλους αυτό το «μυστήριο». Αποδεικνύεται ότι οι μύες στα νύχια του μυρμηγκιού είναι ένας πολύ αποτελεσματικός «πρωταρχικός κινητήρας», ο οποίος είναι αρκετές φορές πιο αποτελεσματικός από έναν αεροκινητήρα, επομένως μπορεί να παράγει σημαντική ισχύ. Γνωρίζουμε ότι κάθε κινητήρας χρειάζεται συγκεκριμένα καύσιμα, όπως βενζίνη, ντίζελ, κηροζίνη ή άλλο βαρύ λάδι. Ωστόσο, είναι ένα ειδικό είδος καυσίμου που τροφοδοτεί τη «μυϊκή μηχανή». Αυτό το «καύσιμο» δεν καίγεται, αλλά μπορεί επίσης να απελευθερώσει την κρυμμένη ενέργεια και να τη μετατρέψει σε μηχανική ενέργεια. Εάν δεν υπάρχει καύση, δεν θα υπάρξει απώλεια θερμότητας και η απόδοση φυσικά θα βελτιωθεί σημαντικά. Οι χημικοί γνωρίζουν ήδη τη σύνθεση αυτού του ειδικού «καυσίμου», που είναι μια πολύ σύνθετη ένωση φωσφόρου.

Δηλαδή, στα νύχια των μυρμηγκιών, υπάρχουν δισεκατομμύρια ευαίσθητοι μικροί ηλεκτροκινητήρες ως δύναμη.

Αυτή η ανακάλυψη έχει προκαλέσει την έντονη επιθυμία των επιστημόνων να δημιουργήσουν μια παρόμοια «τεχνητή μυϊκή μηχανή».

Από τη σκοπιά των προοπτικών ανάπτυξης, εάν μια ισχυρή και επιδέξιη αυτόματη συσκευή όπως το νύχι του μυρμηγκιού χρησιμοποιηθεί στην τεχνολογία, θα προκαλέσει μια θεμελιώδη αλλαγή στην τεχνολογία.Εκείνη την εποχή, η εμφάνιση ανελκυστήρων, γερανών και άλλων μηχανών θα είναι εντελώς νέα.

Οι γερανοί που χρησιμοποιούμε τώρα λειτουργούν γενικά με ηλεκτρικούς κινητήρες, αλλά η απόδοση εργασίας είναι πολύ χειρότερη από αυτή των μυρμηγκιών. Γιατί; Επειδή η θερμική ισχύς εξαρτάται από την καύση άνθρακα για να μετατραπεί το νερό σε ατμό, και ο ατμός οδηγεί την πτερωτή για να οδηγήσει τη γεννήτρια για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια, η θερμική ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια και η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε αυτές τις διαδικασίες, μέρος της θερμικής ενέργειας που παράγεται από την καύση χάνεται μάταια και μέρος της καταναλώνεται λόγω της υπέρβασης της δύναμης τριβής που δημιουργείται από τη μηχανική περιστροφή, επομένως η απόδοση αυτού του κινητήρα είναι πολύ χαμηλή, μόνο 30-40%. Η «μηχανή» του μυρμηγκιού χρησιμοποιεί το ειδικό «καύσιμο» στον μυ για να τον μετατρέψει απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια, με πολύ μικρές απώλειες, άρα η απόδοση είναι πολύ υψηλή.

Εμπνευσμένοι από τον «κινητήρα» των μυρμηγκιών, οι άνθρωποι δημιούργησαν μια κυψέλη καυσίμου που μετατρέπει τη χημική ενέργεια απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό το είδος μπαταρίας χρησιμοποιεί καύσιμο για να πραγματοποιήσει αντίδραση οξειδοαναγωγής για να παράγει απευθείας ηλεκτρική ενέργεια. Δεν έχει διαδικασία καύσης, άρα η απόδοση είναι πολύ υψηλή, αγγίζοντας το 70-90%.