蚂蚁力大之谜
蚂蚁属于动物界的小动物,但是它却有很大的力气。如果你称一下蚂蚁的体重和它所搬运的物体的重量,你一定会感到非常惊讶!它所举起的物体的重量,竟超过它自身的体重差不多100倍。世界上从来没有一个人可以举起超过他本身体重3倍的物体,从某种意义上来说,蚂蚁的力气比人的力气大多了。
那么,蚂蚁怎么会有这么大的力量呢?
如此看来,这似乎是一个很有趣的“谜”。科学家进行了大量实验研究后,终于得到了谜底。原来,蚂蚁脚爪里的肌肉是一个效率很高的“原动机”,比航空发动机的效率还要高好几倍,所以它能产生非常大的力量。众所周知,任何一台发动机都需要有一定的燃料,如汽油、柴油、煤油或其他重油。然而,供给“肌肉发动机”的是一种特殊的燃料。这种“燃料”并不燃烧,却也能够把潜藏的能量释放出来转变为机械能。不燃烧也就没有热损失,效率就会大大提高。化学家们已经发现了这种特殊“燃料”伪成分,它是一种非常复杂的磷化合物。
这也就是说,在蚂蚁的脚爪里,藏有几十亿台微妙的小电动机,它们以这些微妙的小电动机为动力之源。这个发现,激起了科学家们的强烈愿望——制造类似的“人造肌肉发动机”。从发展前景来看,如果把蚂蚁脚爪那样有力且灵敏的自动设备用到技术上,那将会引起技术的彻底变革,那时电梯、起重机和其他机器的面貌将会和现在完全不一样。
现在我们使用的起重机通常都是靠电动机工作的,但是它们作功的效率比起蚂蚁来可差远了。什么原因呢?因为火力发电要靠烧煤,使水变为蒸汽,蒸汽推动叶轮,带动发电机发电。这中间经过了将化学能转变为热能,热能转变为机械能,机械能转变为电能这几个过程。在这些过程中,燃烧所产生的热能,有一部分白白地流失掉了,还有一部分因为要克服机械转动所产生的摩擦力而消耗掉了,因此这种发动机的效率很低,只有30~40%。而蚂蚁“发动机”利用肌肉里的特殊“燃料”直接变成电能,损耗非常少,因此效率很高。
人们从蚂蚁“发动机”中得到启发,制造出了一种可以将化学能直接变成电能的燃料电池。这种电池能够利用燃料进行氧化还原反应直接发电。它没有燃烧过程,效率非常高,达到70~90%。
蚂蚁是自然界三大“社会性昆虫”(蚂蚁、白蚁和蜜蜂)之一,属节肢动物门、昆虫纲、膜翅目、蚁科。蚂蚁也是地球上数量最多,分布最广的生物。据说,如果把全世界所有蚂蚁的总重量超过了脊椎动物的总重量。
“玄驹”这个词,最早出现在汉初《尔雅?释篇》里,本义是指小马。在其后的《大戴礼记》中说:“玄驹者,蚁也”。也就是说,玄驹这个东西其实是蚂蚁,这是最早把蚂蚁叫做玄驹的记载。明代医学家李时珍把玄驹列为中药的一种,写进{本草纲目》。该书对“蚁”的释名中说:“大蚁喜酣战,故有马驹之称”古人把蚂蚁叫做玄驹,这是从长期观察得出结论的。
蚂蚁的历史很悠久。从波罗的海沿岸捡到的嵌着蚂蚁遗骸的琥珀化石来看,蚂蚁至少有4500万年的历史。事实上,蚂蚁的祖先应该追溯到1亿多年前的中生代。随着环境和历史的变迁,躯体庞大的恐龙早已灭绝,然而身躯细小看似脆弱的蚂蚁却依靠集体的力量生存、繁衍,到今天已经成为一个鼎盛的王国,其数量在陆生动物中首屈一指。