Суперсила тока: электричеством заживляют раны и переносят предметы по воздуху

Ток – это то, что движется, например, по проводам. Энергия, которая накапливается на поверхности предметов и живых существ, на некоторое время зависает и ждет, когда можно будет выстрелить, называется статическим электричеством.

И это не только треск синтетического свитера или поднимающиеся вверх волосы, это огромная область исследований, способная менять мир. Как земные создания – от паучка до человека – используют статическое электричество? Разбирались вместе с программой "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.

Взрывающиеся фермы и полеты насекомых: спецэффекты статического электричества, о которых вы не знали

Статическое электричество возникает от трения. Мелкие частицы, сталкиваясь в процессе движения, создают заряд. Неудивительно, что в сыпучих продуктах время от времени может проскочить искра.

Вместе с тем при перевозке и хранении зерна или муки образуется взвесь, висящая в воздухе. Она легко воспламеняется, достаточно искры. Поэтому элеваторы и хранилища зерна – это объекты повышенной опасности.

"Со школы известный эффект, когда два материала трутся друг об друга, зачастую на них происходит разделение электрических зарядов. Кто-то заряжается положительно, кто-то отрицательно, потом мы зимой снимаем с себя синтетический свитер, и у нас все волосы дыбом. Спасибо трибоэффекту", – объяснил биолог, преподаватель в частной школе Александр Хлынов.

Некоторые пауки не плетут паутину, но все равно умеют изготавливать нить. Они создают своеобразный конический парус для перемещений. Перелеты помогают паукам спасаться от наводнений и осваивать новые территории.

Взлет происходит не только за счет восходящих потоков воздуха, как считалось ранее, а за счет статического электричества. Между землей и атмосферой имеется разница потенциалов, и электрически заряженная паутина тянется вверх.

"Пауки наэлектризовывают свои нити, на которых собираются лететь, таким образом, чтобы этот пучок расходился конусом и образовывал парашютик, похожий на тот, который образует семя одуванчика. И ученые проводили исследование, выяснили, что это электрическое поле земли может создавать дополнительную подъемную силу, правда, очень незначительную, порядка одного миллиграмма. А все-таки самый маленький паучок весит 40-50 миллиграммов. Не настолько они заряжают свои нити, чтобы их подняло за счет электростатического отталкивания", – добавил Хлынов.

Транспортировать энергию – это самая сложная задача. Ведущий Тимофей Баженов отметил, что она может быть решена через транспортировку по проводам, но Никола Тесла предложил передавать энергию по воздуху, без проводов. В этом случае вся Земля должна была работать как огромный конденсатор.

"В принципе, это очень даже работоспособная теория, и сейчас мы даже видим, что многие мобильные телефоны, какие-то другие небольшие устройства заряжаются, находясь на расстоянии от источника энергии", – объяснил телеведущий.

Инженеры испытывают систему беспроводной передачи электричества

Ученым удалось передать энергию по воздуху на несколько километров. Было собрано две установки – передающая и получающая. В качестве источника использовался лазер, излучение которого ловило конусообразное зеркало из солнечных батарей.

Пока коэффициент полезного действия (КПД) установки меньше 20%, но ученые надеются увеличить этот показатель. Тогда можно будет создать солнечные электростанции на орбите Земли, которые будут передавать собранную энергию на Землю.

"Определенные исследования по передаче электричества по воздуху имеются, но это небольшие расстояния. И вот один из таких примеров, с которым мы, в общем, сталкиваемся каждый день в жизни – это, например, беспроводная зарядка телефона. Не находясь в непосредственном контакте друг с другом, передается заряд от устройства к телефону. Либо используются и специальные антенны, электромагнитные волны, как та же микроволновка, например", – сообщил старший преподаватель кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова Алексей Сазонов.

Энергия ветра считается экологически чистой, однако поля ветрогенераторов занимают огромные площади, где могли располагаться леса, луга или пашни. Выходом стали парящие ветрогенераторы – это аэростаты с тоннелем внутри. Проходя сквозь такой тоннель, воздушные массы крутят лопасти и вырабатывают энергию. К тому же сила ветра на высоте больше.

"Если последние десять лет значение увеличения КПД ветрогенераторов росло достаточно быстро, то вот этот процесс фактически на данный момент замедлился, и значительного рывка в освоении энергии ветра мы, наверное, в будущем с вами уже не увидим. То есть промышленность достигла некого максимума. Будут какие-то отдельные моменты – 2-3%, увеличение эффективности до 10%, но значительных рывков, скорее всего, уже не будет", – считает кандидат химических наук, доцент кафедры химии РЭУ имени Плеханова Василий Овчинников.

Экологично только с виду: почему электрокары не спасут Землю

Магистрали, которые заряжают электромобиль на ходу, появились в некоторых странах. В полотно дороги вмонтированы медные катушки, создающие магнитное поле, а электромобили оснащены катушкой, способной его воспринять.

Но проект пока сырой. Главные недостатки – это большие энергопотери и высокая стоимость. В некоторых магистралях отказались от беспроводной зарядки и предлагают заряжаться от рельса в дороге или кабеля над ней, эта система очень напоминает привычные нам трамваи и троллейбусы.

"Люди, которые заботятся о природе, но не представляют себе ее устройство, думают, например, что электромобили – это исключительно экологически чистый транспорт. Нет, дорогие друзья, он очень экологически опасен. Электромобиль не заправляется от розетки. Точнее говоря, он получает электроэнергию из розетки, но в розетку электроэнергия поступает из-за того, что где-то сжигают огромное количество топлива, может быть, даже исключительно опасного", – утверждает Тимофей Баженов.

Лечение током: электрофорез и сегодня остается эффективным медицинским инструментом

Гель из воды и компонентов оливкового масла может вырабатывать электричество при сжимании. Материал предлагают встраивать в полы, чтобы генерировать энергию от шагов.

Другое применение – медицинское. Оказывается, что электрическая стимуляция снимает воспаление и ускоряет заживление ран. Поэтому на основе геля планируют выпускать пластыри.

"Кто жил еще в советском детстве, сталкивался с такой штукой, как лечение электрофорезом, когда на человека накладывают определенные электроды и этот электрический ток вызывает движение веществ от одного электрода к другому. А недавно вышла очень интересная статья, где описывалось, что научились с помощью электрофореза вызывать рост клеток в нужном направлении. То есть, соответственно, прикладывая электроды к ране, стимулировали рост клеток именно в направлении заживления раны", – сообщил биолог Александр Хлынов.

Некоторые утверждают, что собаки способны чувствовать запах электричества. Нос пса действительно уникальный орган, он может учуять запах стресса или болезни у человека.

Но электричество ничем не пахнет, зато разряд влияет на химический состав кислорода. И эти изменения псы способны заметить. Да мы и сами чувствуем, что, например, после грозы пахнет свежестью.

"Один из способов электрорецепции – это ощущение запаха электричества. Собственно, когда мы говорим про запах, мы сразу начинаем думать про собак, но и люди прекрасно этот запах чуют. То есть многие помнят запах озона, который можно ощутить, как в учебниках пишут, после грозы. Но в наше время чаще его можно ощутить, если зайти в какой-нибудь центр, где стоят мощные ультрафиолетовые установки, там стоит такой очень характерный, немножко металлический кисловатый запах. Человек чувствует озон в достаточно уже больших концентрациях, а вот собаки, у которых нос более чувствителен, чем у человека, могут ощущать вот этот озон при очень-очень низких концентрациях", – объяснил биолог.

Золотые самородки формируются под действием электричества

Часто самородки находят в кварце. Во время землетрясений куски горной породы трутся друг об друга и вырабатывают электричество, а заряд привлекает частицы драгоценного металла из горячих геотермальных жидкостей. Таким образом могут формироваться самородки.

Ученым удалось реконструировать процесс в лаборатории и получить золотое покрытие на кварце.

Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Знание" мессенджера "МАКС"