Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe zet je spier energie om in elektrische energie?

Er is geen directe manier om spier energie om te zetten in elektrische energie, althans niet op een praktische manier die we momenteel kunnen bereiken. Dit is waarom:

* Hoe spieren werken: Spieren samentrekken en ontspannen met behulp van chemische energie die is opgeslagen in moleculen zoals ATP (adenosine trifosfaat). Deze chemische energie wordt omgezet in mechanische energie (beweging), niet direct in elektriciteit.

* elektrische signalen: Het zenuwstelsel regelt spiercontractie door elektrische signalen te verzenden, maar deze signalen zijn erg klein en worden niet gemakkelijk benut als een bron van kracht.

* Efficiëntie: Zelfs als we de elektrische signalen zouden kunnen vastleggen, is de hoeveelheid energie minuscuul in vergelijking met de algehele chemische energie die door de spier wordt gebruikt.

Er zijn echter enkele indirecte manieren om spierkracht te benutten voor elektriciteit:

* Mechanische generatoren: We kunnen spierkracht gebruiken om mechanische generatoren, zoals die in loopbanden of fietsen, te veranderen om elektriciteit te genereren. Dit is hoe sommige apparaten zoals "door mensen aangedreven" lichten of telefoonladers werken.

* piëzo -elektrische apparaten: Deze apparaten zetten mechanische druk om in elektrische energie. Sommige onderzoekers onderzoeken manieren om piëzo -elektrische materialen te gebruiken die zijn geïntegreerd in kleding of schoenen om energie uit voetstappen vast te leggen.

* Biobrandstofcellen: Deze apparaten gebruiken de metabole processen van levende organismen, zoals bacteriën, om elektriciteit uit organische materialen te produceren. Hoewel niet direct gekoppeld aan spierergie, kan deze technologie een manier bieden om de energie van menselijke afvalproducten te benutten.

Over het algemeen is de directe omzetting van spier energie in elektriciteit momenteel niet haalbaar. Het gebruik van spierkracht om mechanische generatoren te aandrijven of alternatieve methoden te verkennen, zoals piëzo -elektrische apparaten en biobrandstofcellen, zijn veelbelovende wegen voor het benutten van de energie die we uitgeven.