原创《谁能点亮你的灯》
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如果我们真的有时光机,回到185 年前,被誉为“最杰出的十大物理学家”之一的英国科学家法拉第,刚刚公布了“电磁感应定律”,这是人们发现电流秘密的开端.
回到科技飞速发展的今天,电已经成了我们日常生活中必不可少的事物.就别想象生活中突然完全没有电的情况了——那可不仅仅是写作业需要点蜡烛的问题.我们还不如节省节省“脑洞”,来看看“科技咖”们是如何想办法发电的吧！
不过,电能属于“二次能源”,也就是说,它并不能直接为我们所用.我们平时用的大部分电都是通过某种原始能源经由发电厂转换成电能的.从前,为了发电,我们利用得最多的原始能就是通过燃烧燃料产生的热能.但是,随着时间的推移,燃料消耗得所剩无几,而且排出的废气也会污染环境,危害人类的生存空间.
这样一来,人们便开始学着利用身边的清洁能源.水能、风能、太阳能,这都是我们常常听说的新型清洁能源.但是这些能源也都受地理、气候的限制——水力发电要求水位落差足够大,风力发电则要求刮的风有足够大的力量,太阳能则要求有足够大面积的电池板直接晒到太阳……
人类会被这些条件限制住吗？当然不会.随着文明的发展,人类的“脑洞”也在越长越大！身边生活着这些 “科技咖”,相信我们的灯总会有办法点亮！
太阳的能量别浪费：让植物来帮忙
对地球上的高级智慧的生物来说,太阳简直太重要了.这个不停冒火的大火球在距离地球刚刚好的位置上,照耀着这颗星球上的每一个角落,滋养了神奇的生命.
虽然太阳能电池属于清洁能源,似乎很长时间内都取之不尽用之不竭,但是,太阳能电池板的造价很高,目前还无法实现全面普及.植物也需要阳光来合成养料,以供给自身生长,那么,有没有办法让植物在这个过程中“顺便”给我们发个电呢？
叶绿素电池
植物进行光合作用的关键就在于叶绿素.经过光照,叶绿素能够将空气中的二氧化碳和水转化为有机物,释放出氧气,而在这个过程中,氢被分解为带正电荷的氢离子和带负电荷的电子,这就产生了电流,而通常情况下,这些电流就被白白地消耗了.
要是这电流能够为人所用该多好呀！
日本的研究人员想要验证这一想法的可行性.他们从菠菜里提取出了叶绿素,将这些叶绿素与卵磷脂混合,涂在透明的氧化锡结晶片上,作为正极,安置在透明的电池中.令人惊讶的是,这块透明的电池一经阳光照射,真的产生了电流.这也就说明了叶绿素真的可以把太阳能转换为电能.
但是,这样的电池只能将太阳能的一小部分转换为电能,而且它并不能持久发电,因为叶绿素和卵磷脂离开了植物的生存环境以后很容易分解.
“人造树叶”
天然叶绿素的发电功能无法持续很久,但是聪明的科学家由此想到了利用仿生学的原理,“模仿”植物的光合作用.美国化学家、麻省理工学院教授丹尼尔·诺塞拉和他的学生们经过坚持不懈的研究,终于成功研制出了第一片可以真正用于发电的人造树叶.它只有牌大小,十分轻薄,只要将它放在一加仑（约0.0038 立方米）水中,置于阳光下,它就可以模拟光合作用,甚至比自然树叶的光合效率还高,产生的电力足以满足一个普通家庭一天的基本需求.而且,由此产生的氢和氧,还会被收集起来,在夜晚同样能持续发电.
给大楼穿上“绿藻外套”
由于污染问题日益严重,很多水域中藻类生长大爆发.不过,这“郁郁葱葱”的水藻也不是没用的垃圾,它可以帮我们发电！
在德国汉堡,一座藻类发电建筑已经实现了人们的设想.这座大楼的正面镶嵌了一层玻璃,里面装有生物反应器,里面的微藻类吸收太阳光后,在生长繁殖的过程中产生的生物能被反应器捕捉、储存,用于为整座大楼供电、供热.大楼的这件“绿藻外套”还能够隔热保温、隔离噪音,令室内冬暖夏凉,安静舒适,被称为一栋“活建筑”.
还在用充电宝吗？其实我们自己就是发电机
人体无时无刻不在产生能量,而这些能量中的大部分都白白消耗了.对于想方设法利用能源的人类来说,这简直是巨大的浪费！于是,人们在千方百计利用外界造福自己的同时,也将眼光投向了自身——能不能利用我们自己多余的能量来发电呢？
汗不白流
我们出汗的过程也是一个产生电荷的过程.美国加州大学圣迭戈分校的研究人员发明了一种探测器,它就像临时文身一样覆盖在人体表面,可以探测到人体产生的乳酸盐,并令其与仪器中的酶发生反应,从而制造电流.
虽然目前用这种方法只能产生极其微弱的电流,但是如果加大“文身”的尺寸,提高仪器的工作效率,或者将其设于整套服装中,它所制造的电流完全可以为我们随身携带的小型电子设备（比如手机）充电.
饭不白吃
也许有人告诉过你,吃东西一定要多咀嚼,这能让口腔中分泌的唾液更好地帮助消化食物,从而减轻肠胃的负担.不过,多咀嚼还有一个新的好处——你可以边嚼边发电！
来自加拿大蒙特利尔的工程师们发明了一种“下巴托”,可以在人们大快朵颐的时候收集咀嚼动作产生的能量,而且吃饭、说话都不会感到不适.未来,人们或许可以利用这种技术轻松为助听器、蓝牙耳机等小型电子设备充电.
路不白走
对于一个普通人来说,想要移动位置,最简单健康的方式莫过于行走了.在行走时,我们的能量被消耗在踩踏地面、通过摩擦完成移动的过程中.英国科学家设计出一种“能量收集瓷砖”,能让人们在踩踏瓷砖的时候,将能量存储起来,用来发电.将这些瓷砖用于城市中人流密集的路段,便可以将收集来的能量用于点亮路灯、交通指示灯、广告牌等设施.有意思的是,这种瓷砖的发明者说他的灵感来源于迈克尔·杰克逊的音乐视频.如果地上的砖能一踩就亮,那街上一定会呈现出一种奇异的画面！
不起眼儿的“小坏蛋”？——改改对细菌的看法吧！
提到细菌,你想到的是不是大多是疾病？其实,也有一些细菌是对人体有好处的,比如促进消化的某些益生菌.不过抛开它在人身体里的所作所为不谈,这种神奇的微生物还有着另一个鲜为人知的“能耐”,你别太惊讶——细菌可是个发电小能手呢！
生活污水变有用
其实,细菌发电的能力早在1910 年就被英国植物学家马克·皮特发现啦.他将金属铂作为电极,放在大肠杆菌或酵母菌的培养液中,成功制造出了第一个“细菌电池”.1984 年,美国甚至还将细菌“请”上太空,作为“能源嘉宾”,只是得到的电流太微弱了.
不过,人们一直没有放弃细菌发电的研究.美国科学家发明出一种生活污水发电设备,细菌在分解污水中有害的有机物质时,会释放出能量,将其收集起来,能够转化为可为人所用的电能.在不久的未来,人们家中的生活污水都能变成有用的污水——从中收集到的电能完全可以解决家里的照明问题！而这一切,都要归功于不起眼儿的小细菌.
爱吃糖的小不点儿
甜甜的糖果是很多人童年最爱的食品,但是我们总是被告知“不能多吃糖”,因为会生蛀牙、会长胖,甚至有人说会得糖尿病（当然这一点并不是真的）.有一种细菌却享有没完没了吃糖的“正当理由”,因为它吃糖可以帮助人类发电.
美国环境生物学家德里克·拉乌雷发现了一种噬糖细菌,它“吃糖”时,会把糖转化为二氧化碳,从而释放电子,且转化的效率非常高.这种噬糖细菌爱“吃”的糖种类广泛,从水果、甜菜、甘蔗里的果糖、蔗糖、葡萄糖,到木头和稻草里的木糖.而且,这种细菌可以在4℃～ 30℃的环境中存活,十分“好养活”.如果用这种细菌生产手机电池,未来咱们的手机没电了,给它加勺糖就好.
这些“科技大咖”们的“脑洞”真够大的了！原来这些看似平常的事物都能够成为“发电机”.电是一种重要的能源,又似乎在我们周遭无所不在.如何捕捉它,存储它,利用它,是个值得我们动脑筋的问题.注意观察周围的世界,多动脑筋思考,也许有一天你也能通过自己的发现点亮我们的灯呢！
谁能点亮你的灯论文参考资料：
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