「人工電力器官」？從電鰻身體構造成功創造出電池

在1800年代期間，義大利的科學家亞歷山德羅沃爾塔，他觀察到電鰻身上可以發出電力，因此想要模仿電鰻的能力、從電鰻身上來獲得儲存電力之靈感。據了解，電鰻是一種可以在短暫強力放電而聞名的淡水魚類之一。被發現聞名是早在16世紀，曾有西班牙的探險隊員，乘馬渡過亞馬遜河支流時，有幾次因為馬腿踩到電鰻被電才發現。而電鰻雖名為「鰻」，但並不是鰻的一種。關於電鰻發電的方式比起金屬間的相互作用，其實更接近人類的神經系統。如神經系統傳遞訊息，電鰻發電器官將離子送出半透明的細胞膜屏障，進而產生電流。

圖/123RF

沃爾塔在發現了電鰻身上會發電用的器官是以很多個小元件疊合而成，因此沃爾塔將多種不同之金屬裁切成硬幣狀的圓盤樣，將圓盤以不同之順序疊加，中間加上鹽水與非金屬物質，希望能由此產生電力。最終沃爾塔成功試出將銅盤與鋅盤疊合，中間以沾了鹽水的紙片間隔時，即能產生電力。如此之成功研究與實驗讓沃爾塔將他發明知電池稱為「人工電力器官」。然而，即使沃爾塔對於現代儲電裝置發展的貢獻許多，而電鰻卻不能算是大功臣，因為沃爾塔發明出的發電裝置，跟電鰻發電方式一點關係也沒有。

據研究指出，電鰻平時攻擊獵物之電壓與110伏特的電源其實極接近，不過在實際效用方面卻有所不同。電鰻雖然能產生110伏特左右之電壓，電流卻出奇的小，大約有1安培。然而，儘管電池發電方式與電鰻不相同，沃爾塔仍然是發明電池的始祖。如同2019獲頒諾貝爾化學獎鋰電子電池，原理也仍與沃爾塔的發明大致相似，仍屬利用金屬之間電子之流動產生的電力。

美國的Smithsonian Institution在南美河流流域中，也發現了一種新型態的電鰻，可以一次發出約860伏特的電力，這比之前的金氏世界紀錄保持鰻發出的 650 伏特高出了一大截，也讓離鋰電池的科學家們都甘拜下風，因為目前單個鋰電子電池可以發出之電壓還只有4.2伏特。即使人類發現了電力的秘密，而要跟上自然界前輩的腳步，還有很長的一段路要走與研究探索。（記者／宋柏瑜）

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