Четверг, 09.05.2024, 06:48
Сайт о природе
Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас, Гость · RSS
Меню сайта
Форма входа
Категории раздела
Ученые [17]
Цитаты [4]
Биомеханика [18]
Биоархитектура [18]
Биоэнергетика [11]
Чудеса природы [2]
Поиск
 Каталог статей
Главная » Статьи » Биоэнергетика

В категории материалов: 11
Показано материалов: 1-10
Страницы: 1 2 »

Сортировать по: Дате · Названию · Рейтингу · Комментариям · Просмотрам
Верблюд, «покоритель пустынь», существенно отличается от других четвероногих. Поскольку порой ему приходится по многу дней не потреблять ни воды, ни пищи, эти запасы ему необходимо в буквальном смысле носить на себе. Причем вода действительно хранится в его горбах, но в особом, связанном состоянии. Более того, она расходуется так, что это не сказывается на вязкости крови.
У человека по-иному. Когда он теряет жидкость, это происходит прежде всего за счет крови. Она попросту густеет, и поэтому потеря влаги очень опасна для нас. Верблюд же и после многодневных переходов «не жалуется» ни на сердцебиение, ни на кровяное давление. Его кровеносная система работает отменно, даже когда он напоминает обтянутый кожей скелет. Добравшись до воды, он буквально заглатывает 10—12 ведер влаги и на глазах восстанавливает свой прежний вид. А на рисунке вы видите всего лишь курьез, когда верблюда решили «подвезти».
Долгое время считали, что именно запас влаги в виде жира позволяет верблюду подолгу обходиться без воды. Однако дело не только в этом. Чтобы не перегреться в жару, большинство животных потеют, теряя при этом огромное количество жидкости. Например, человек при интенсивной работе в жаркий день выделяет 8 литров пота! Верблюд позволяет температуре своего тела повышаться до 40 градусов, и лишь когда этот предел будет превышен, начинает потеть. Но пока огромное (весом до 800 килограммов) тело верблюда прогреется, жара уже и спадать начнет. Так что «корабль пустыни» расходует воду очень экономно.
Кстати, вы не задумывались, почему такое крупное пустынное животное покрыто шерстью? Ведь, как мы знаем, чем массивнее теплокровное животное, тем больше у него проблем с удалением избытков тепла, больше угроза перегрева. Дело в том, что ночи и зимы в пустынях довольно холодные, и поэтому верблюду приходится заботиться не только о сбросе, но и об удержании тепла.
Вопросы удержания и расходования тепла очень важны при выведении потомства. Например, яйцам, чтобы из них вылупились птенцы, необходим постоянный и равномерный нагрев. Каких только способов не придумала природа для выполнения этого условия! Например, клесты поддерживают в гнезде температуру плюс 38 градусов, когда «за бортом» минус 35! А вот австралийские сорные куры зарывают свои яйца в почву, смешанную с растительным мусором, и регулируют подачу к ним тепла, то разрывая, то вновь насыпая земляные холмики, — и так месяцами! Насколько же чувствительным должен быть птичий «термометр» — язык, точно определяющий температуру яиц! Изучение терморегуляции этих птиц способствовало созданию робота-терморегулятора.
Немало удивительного можно обнаружить и совсем близко от нас, точнее говоря, прямо на нас. Речь идет о нижней части человеческих ступней. Наверняка вы слышали, а может быть, и видели в фильмах, как некоторые люди ходят по раскаленным камням или тлеющим углям. Многое в этом феномене уже стало понятным, например, как плохо проводит тепло толстая и грубая кожа подошв и каким великолепным теплоизолятором является водяной пар, выделяемый при нагревании ступней. Однако расшифровать эту загадку до конца ученые еще не смогли.
Еще одну загадку — почему у полярного медведя кожа черная, а сам он белый — удалось разгадать совсем недавно. Оказывается, это связано с особенностями рассеивания солнечного света шерстинками. При этом часть солнечного излучения превосходно доходит до кожи по пустотелым волоскам меха и нагревает ее, да так, что медведь покрывает до четверти своей потребности в тепловой энергии «из воздуха». Это изобретение природы предполагается использовать в солнечных батареях — если их покрыть подобными волосками, эффективность использования света может возрасти на 50 процентов.

Биоэнергетика | Просмотров: 868 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

А каким образом удается млекопитающим поддерживать постоянную температуру своего тела? Обратимся сперва к современникам их далеких предков — например динозаврам. Правда, до сих пор между учеными идут споры о том, были ли они теплокровными или холоднокровными.
Судя по ископаемым останкам, некоторые древние ящеры регулировали свою температуру так же, как это делают бабочки, меняя положение крылышек относительно лучей Солнца. Перепончатые выросты на хребте, например, диметродона представляли собой систему, напоминающую радиатор батареи водяного отопления. Расположив такой «веер», точнее «гармошку», поперек солнечных лучей, можно было хорошо прогреться.
Подобным «устройством», только работающим на отдачу тепла, обладает слон. Роль «веера» выполняют у него уши. И в том и в другом случае большие, но сравнительно тонкие участки поверхности тела пронизаны огромным количеством кровеносных сосудов. Расправляя уши против ветра, да еще и поливая их водой, слон добивается существенной теплоотдачи.
Слону, конечно, при его телосложении и жизни в жарком климате такой «радиатор» просто необходим. А вот у маленьких млекопитающих заботы совсем противоположные. Причина этого заключается в том, что при уменьшении массы тела, скажем, в восемь раз, площадь его поверхности уменьшится лишь в четыре раза, то есть, фактически, станет даже больше (по отношению к массе). Что же получается: масса органов, которые, собственно, и производят тепло, уменьшилась, а площадь кожи, отдающей энергию, относительно возросла. Неудивительно, что мелкие животные теряют тепло намного быстрее, чем крупные.
Теперь мы окончательно можем ответить на вопрос, почему так проворна мышка, отчего так часто бьется ее сердце и так быстро она дышит. Чтобы поддержать нужную для нее температуру тела, ей приходится действительно быстрее жить — чаще есть и скорее переваривать пищу. Иначе вырабатываемое в организме тепло очень быстро рассеется через кожу, какой бы шерстью она ни была укутана.
В этом и кроются причины заметной суетливости мелких животных. Подчеркнем еще раз, что разговор идет о теплокровных организмах, которые не могут «позволить себе» существенное снижение температуры. Поэтому их масса не может быть меньше определенной величины. Действительно, самая маленькая землеройка весит примерно два грамма, так же как мельчайшие летучие мыши и миниатюрные птички колибри.
Все время бодрствования эти «малыши» заняты поисками пропитания — землеройка за день съедает пищи в два раза больше, чем весит сама! Представьте, что вам пришлось бы съедать 100 и более килограммов пищи в сутки! Масса сердца землеройки составляет 14 процентов массы тела, в то время как у слона — всего лишь 4 процента. Оно делает свыше тысячи ударов в минуту, слоновье же — 25 ударов. Чувствуете разницу?
Итак, ограничение на максимальные размеры животных накладывают, как вы помните, вес и прочность костей и суставов, а на минимальные — энергообмен и теплоотдача. Это важно знать при выведении новых пород животных, особенно декоративных.

Биоэнергетика | Просмотров: 822 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

Замечали ли вы, как ведут себя нежащиеся на солнышке бабочки? То широко раскроют крылья, то вдруг сложат их и устроятся так, что лучи солнца скользят вдоль их
поверхности. Оказывается, такое поведение связано с необходимостью поддержания определенной температуры их тела.
Бабочкам-крапивницам, например, требуется иметь температуру тела 36 градусов. Точные измерения показали, что стоит температуре опуститься чуть ниже этой отметки, как бабочки стремятся восполнить потери тепла с помощью распластанных крыльев. Это напоминает раскрытие солнечных батарей на космическом корабле. Если же происходит перегрев, бабочки складывают крылышки и направляют их ребром к солнцу. Так же регулируют температуру тела и некоторые другие насекомые.
Удивительны в этом отношении общественные виды, скажем, пчелы. В их домах-ульях поддерживается строго определенная температура, необходимая для развития из яиц личинок, а затем и взрослых особей. Для этого при излишнем нагреве пчелы смачивают стенки улья водой, которая, испаряясь, уносит избыток тепла, а также вентилируют с помощью крылышек все помещение. Если же температура падает, пчелы собираются вокруг сотов тесными группами, чтобы уменьшить площадь поверхности, с которой излучается тепло, или интенсивно дрожат, чтобы согреться самим и согреть помещение улья.
Нечто подобное обнаружено и в термитниках. Сложнейшая система вентиляционных ходов позволяет поддерживать необходимую температуру и в этих строительных шедеврах. Бионики изучают их в надежде улучшить созданные человеком технические системы.
Вообще чувствительность насекомых к изменениям температуры весьма высока. Этим пользуются... цветки растений. Давно было замечено, что некоторые из них на ощупь теплые. А проведенное недавно исследование дало удивительный результат. Оказалось, что порой внутри цветка поддерживалась температура 40 градусов, в то время как окружающий воздух не прогревался выше десяти. Подобная тепловая мощность в тех же условиях доступна зверю весом не менее трех килограммов, а тут всего лишь нежный цветок!
Так что и растения способны «подогревать» себя, особенно, когда им нужно привлечь насекомых для опыления. А уж те знают, что их ждет в этом теплом местечке — отдых, вдоволь нектара и возможность разогреть перед полетом свои мускулы.

Биоэнергетика | Просмотров: 1086 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

Помимо учащения дыхания, признаком затрачиваемых нами усилий служит, как вы знаете, и учащение сердцебиения. Это два взаимосвязанных процесса. Действительно, вдыхаемый кислород должен как можно скорее доставляться к тканям организма, в которых, собственно, и совершается работа и происходит выделение тепла. А для этого нужен мощный насос, перегоняющий кровь, — переносчик кислорода — от легких до каждой клеточки тела.
Долгое время — почти полторы тысячи лет — господствовало учение древнеримского врача Галена, согласно которому кровь образуется из пищи... в печени. Оттуда она поступает в сердце, где смешивается с «одухотворяющей» субстанцией — пневмой, идущей из легких, превращается из венозной в артериальную и затем потребляется всеми органами тела.
Тайну кровообращения раскрыли лишь в XVII веке после многочисленных опытов на животных и изучения анатомии на трупах людей. Оказалось, что кровь не расходуется в органах, а лишь переходит в них из артерий в вены по мельчайшим сосудам — капиллярам — и возвращается к сердцу. Так был установлен замкнутый характер ее движения по организму.
Если говорить о человеке, то в среднем за его жизнь легкие совершают 720 миллионов вдохов и выдохов, а сердце — три миллиарда ударов. Вот уж мотор так мотор! Трудно даже сравнить эту биологическую машину с чем-то, созданным людьми. Вот почему оказалось столь непросто создать искусственное сердце. К сожалению, эта задача очень важна, так как сердце человека часто выходит
из строя, не исчерпав отпущенного ему природой ресурса.
Сейчас мы не касаемся проблемы пересадки сердца от донора. Разговор идет лишь об искусственных аппаратах. Здесь есть определенные успехи, немало больных живут с искусственными клапанами сердца. Но эти операции еще очень дороги, к тому же существует проблема отторжения чужеродных нашему организму веществ. Поиски в этой области идут очень интенсивно, работы здесь хватит и бионикам.

Биоэнергетика | Просмотров: 1300 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

На какое время хватит у вас запаса воздуха при нырянии? Скорее всего, на одну-две минуты. У тренированных ныряльщиков — на несколько минут. А ведь как заманчиво было бы нырять в море на любую глубину и проводить там сколько хочешь времени!
Эту мечту воплотил — правда, только лишь в романе «Человек-амфибия» — писатель-фантаст Александр Беляев. Увы, пересадить человеку жабры нельзя даже теоретически. Может быть, стоит поучиться у таких отменных ныряльщиков, как дельфины, тюлени и киты?
Вот, например, дельфин. Подавая ему в опытах звуковые сигналы сперва с глубины, а затем с поверхности воды, определили, что для него не составляет особого труда нырнуть на 150 метров. Кашалоты погружаются на глубину до 1000 метров и подолгу плавают там.
Беда в том, что переделать наши легкие для того, чтобы они стали схожими по объему с легкими животных, тоже нельзя. Можно лишь тренировать способность задерживать в себе воздух. Рекордные глубины погружения людей без какой-либо аппаратуры достигают нескольких десятков метров и такие опыты связаны с большим риском.
Дело еще и в том, что животные под водой переключают подачу кислорода только на самые важные органы, в том числе — на мозг и сетчатку глаз, а также уменьшают частоту сердцебиения. Как снабжаются их мышцы энергией в отсутствие дыхания, во многом еще не ясно.
Изобретатели создали насыщенные кислородом жидкие смеси, которые можно вводить в легкие. Это кажется немыслимым: разве при попадании жидкости в легкие мы не захлебнемся в тот же миг? Будем надеяться, что нет, так как мелким животным (мышам и собакам), подвергнутым соответствующим экспериментам, удавалось существовать, пропуская через легкие подобную жидкость и извлекая из нее при этом кислород.
Эти опыты нужны не только спортсменам или водолазам, готовящим себя к работе на большой глубине под водой. Изучение переносящих кислород жидкостей необходимо для разработки искусственных заменителей крови, в которых испытывает большую потребность медицина.

Биоэнергетика | Просмотров: 567 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

Собака после долгого бега усиленно дышит, высунув язык. А вспомните, как вы чувствуете себя после игры в баскетбол или быстрых танцев. Одним из показателей вашей усердной «работы» служит как раз учащенное дыхание. С чем это связано?
Подумайте: мог бы работать двигатель, в котором сгорает топливо, без воздуха? Ну конечно, нет. Чтобы что-то горело, необходимо непрерывно подавать окислитель — им и служит воздух, содержащий кислород. Обратите внимание, как ярко вспыхивает пламя, когда раздувают огонь.
Для получения энергии из поступающей в организм животного пищи также требуется кислород. Поэтому природа снабдила живые существа различными органами дыхания. При интенсивном движении требуется больше воздуха, поэтому дыхание учащается.
Млекопитающие, в том числе и человек, дышат легкими, рыбы — жабрами, к клеткам насекомых воздух поступает по специальным трубочкам — трахеям. Даже кожа является органом дыхания, например, у лягушек, змей и многих рыб.
Между прочим, способ дыхания — один из важных факторов, определяющих «теплокровность» или «холоднокровность» животного. Судите сами: для поддержания постоянной температуры тела млекопитающим необходимо, чтобы процесс окисления шел в определенном, и довольно высоком, темпе. На суше это удается обеспечить прокачиванием через легкие больших объемов воздуха. Даже в покое человек вдыхает в сутки не менее 400 литров кислорода.
А вот в воде обеспечить постоянную температуру тела сложнее, так как вода намного плотнее воздуха и, чтобы добыть из нее нужное количество растворенного в ней кислорода, рыбам нужно было бы пропускать через жабры сильный поток жидкости. Представляете, сколько энергии забирал бы «насос», прокачивающий воду, если бы рыбы были теплокровными? К тому же вода при этом забирала бы с собой, как в водяном радиаторе, слишком много с таким трудом добытого тепла.  Выходит, в воде легче быть холоднокровным организмом, подстроив температуру тела под температуру окружающей среды.
Объясним теперь интересный факт, упомянутый в начале этой главы. Дыхание мелких животных более учащенное, чем крупных. Это свидетельствует об увеличении скорости энергообмена. А если жизненные циклы следуют один за другим более интенсивно, то и жизнь протекает быстрее. Вот и ответ на вопрос: почему слон живет дольше, чем мышь? Понятно, что такого рода вопросы не могут не вызывать интереса и ученых, и самых обычных людей. Ведь получается, что с процессом дыхания тесно переплетена проблема старения.
«По улицам слона водили» — наверняка каждому из вас знакома эта строчка из басни Крылова. Теперь увидеть слона не в диковинку, слонов возят по городам передвижные зоопарки и цирки. А вот такого слона, как изображен на рисунке, удалось встретить немногим. Установка, к которой он был подключен, предназначена для изучения дыхания земного великана. Кстати, оказалось, что слон довольно эффективно использует вдыхаемый им кислород. Но вряд ли даже его можно сравнить с морскими животными...
Биоэнергетика | Просмотров: 548 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

Когда мы наблюдаем за внешними проявлениями получения и расходования энергии, то вряд ли задумываемся о том, какие микроскопические механизмы лежат в их основе. Вы выпили горячего чая, потерли руки и почувствовали тепло; озябли на морозе и подпрыгиваете, пытаясь себя согреть... Оказывается, за всеми этими действиями скрываются незаметные, невидимые глазом, но крайне важные элементы жизни, которые, в конечном итоге, и определяют все потоки энергии, пронизывающие нас.
Если все живое на Земле построено, как мы уже говорили, из клеток, то, значит, и обмен энергии протекает именно в этом кирпичике жизни. Эффективность преобразования энергии в клетках достигает 80 процентов — этого еще не удалось достичь в искусственных системах.
Понимание протекающих в живой клетке процессов позволяет нам сегодня лучше разобраться в том, что происходит при работе мышц как людей, так и разных животных. Ведь мышцы — удивительный двигатель. Сравните: двигателю внутреннего сгорания необходимо топливо, нам — пища. Он преобразует энергию, выделяющуюся при сгорании бензина или солярки, в механическую работу, мы тоже можем двигаться и работать, лишь когда в нас «сгорает» съеденная нами пища.
Хотя коэффициент этого преобразования у мышцы невелик — около 20 процентов, главное, что мышцы действуют в отличие от технических устройств при относительно низких температурах.
Об этом давно мечтали все инженеры и конструкторы — научиться без огня и с минимальными потерями превращать запасенную химическую энергию в механическую работу.  Разумеется,  сопоставлять мощные преобразователи энергии, например, двигатели морских судов, самолетов или космических кораблей, с мышцами животных не стоит. Однако сколько возникает и транспортных, и бытовых проблем, справиться с которыми вполне могли бы достаточно компактные двигатели, сравнимые по мощности с теми, какими располагают живые организмы!
Нельзя сказать, что на пути создания искусственной мышцы достигнуты впечатляющие результаты. Тем не менее построены интересные модели, приводимые, как, например, на рисунке, в движение воздухом.. Есть и устройства, в которых от состава жидкости, окружающей скрученные пластиковые нити, имитирующие мышцу, зависит, будет ли она «напрягаться» или «расслабляться». Таким образом, меняя состав жидкости, можно вызывать движение искусственной «мышцы». Здесь надо ждать интересных находок, связанных с созданием роботов.
Имеется еще один вопрос, давно занимающий ученых. Как организовать работу для того, чтобы продуктивность наших действий была максимальной? К примеру, если вы работаете
у станка, то можно рассчитать порядок движений, при котором вы будете меньше уставать.
Еще в конце XVIII века французский ученый А. Лавуазье утверждал: «Можно определить, например, скольким фунтам в весе соответствуют усилия человека, произносящего речь, или музыканта, играющего на инструменте». Столетием позже наш соотечественник И. Сеченов в буквальном смысле собственноручно проводил опыты на сконструированном им приборе — эргографе. Он искал «наиболее выгодный для рабочей руки темп движений и наибольший груз, при котором высота его поднятия оставалась бы в течение нескольких часов постоянной».
Вы легко добавите сюда примеры, связанные со спортом. Вот уж где важны экономия усилий и умение правильно распределить нагрузки. А что говорить о космонавтах, работа которых должна быть подчинена строжайшему энергетическому режиму!
Биоэнергетика | Просмотров: 502 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

В процессе фотосинтеза световая энергия поглощается содержащимся в растениях веществом — хлорофиллом. Роль хлорофилла при этом столь велика, что когда его искусственно синтезировали около сорока лет назад, то решили, что сбылось пророчество К.А. Тимирязева: «Тогда явится находчивый изобретатель и предложит изумленному миру аппарат, подражающий хлорофилловому зерну, — с одного конца получающий даровой воздух и солнечный свет, а с другого подающий печеные хлебы». Увы, предсказание пока еще не осуществилось...
В поисках ответа на вопрос, как преобразуется энергия при фотосинтезе, ученые столкнулись с совершенно иным природным решением — без участия хлорофилла и света. Произошло это совсем недавно, в семидесятые годы, когда с помощью глубоководных аппаратов удалось опуститься на океанское дно вблизи действующих подводных гидротермальных источников.
Именно источники интересовали исследователей. А вот встретиться там — на глубине 2—3 километра — с кем-либо из представителей животного или растительного мира они не предполагали. Ведь на таких глубинах царит кромешная тьма, а раз солнечная энергия не поступает, то откуда же взяться растениям и питающимся ими животным? Конечно, кое-кому удается прокормиться за счет того, что опускается из верхних слоев воды, но этот мир очень беден.
Каково же было удивление ученых, когда вокруг извергавших потоки горячей жидкости источников они обнаружили вовсю бушующую жизнь!
Оказалось, что без фотосинтеза все же можно обойтись. Здесь, в этих подводных сообществах, роль производителей биомассы играют особые бактерии, использующие энергию сероводорода, которым насыщена вода подводных гейзеров. Живут эти бактерии не сами по себе, а внутри удивительных животных, называемых погонофорами, которые не имеют ни рта, ни желудка, а своими щупальцами улавливают питательный океанский
раствор. Дальше идет процесс, получивший название «хемосинтез». Бактерии перерабатывают сероводород, накапливая энергию, и передавая ее часть погонофорам.
В результате погонофоры вместе с бактег риями выполняют роль зеленых растений, поскольку, в свою очередь, служат пищей другим животным. Таким образом выстраивается пищевая цепочка лакомящихся друг другом подводных обитателей.
Какие выводы можно сделать из этого открытия? Во-первых, природа оказалась поразительно изобретательной в поисках способов получения энергии для живых существ. Во-
вторых, это урок всем нам: подражая природе, при создании искусственных аккумуляторов химической энергии не следует двигаться только по одному из начертанных ею путей, надо искать и другие.
«Фронт» работы для исследователей расширяется. Они, кстати, полагают, что хемосинтез может являться способом преобразования энергии микроорганизмами глубоко под землей, а, возможно, и на других планетах.
Биоэнергетика | Просмотров: 2014 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

Поверите ли вы, со времен Аристотеля полагали, что пищей растениям служит не что иное, как... почва. И правда, разве дерево не твердое? А раз так, значит, оно и потреблять в пищу должно что-то похожее по плотности, словно какой-нибудь зверь, которого головой засунули в плодородную землю.
Чтобы разобраться с этими, кажущимися нам теперь нелепыми, представлениями, голландский ученый ван Гельмонт более 300 лет назад поставил такой опыт. Взяв черенок ивы, он посадил его в бочонок с тщательно взвешенной землей. Прикрыв землю плотной крышкой с отверстием для черенка, он только поливал растение в течение ни много ни мало — пяти лет! Выросло симпатичное деревце, прибавив в весе более 60 килограммов. А повторное взвешивание почвы показало, что ее вес практически не изменился.
Опыт ван Гельмонта явился убедительным доказательством того, что не твердая почва, а доставляемые из нее с водой вещества составляют основу питания растений. Но до истины было еще далеко.
Следовало развеять еще одно заблуждение — что растениям, как и животным, нужен чистый воздух. Действительно, в герметически закрытом помещении ни зверь, ни человек долго не протянут. Что мы говорим, когда тяжело дышится? Верно, «не хватает кислорода».
Однако опыты в замкнутом пространстве доказали, что зеленое растение не потребляет, а, напротив, выделяет этот газ, в свою очередь, поглощая газ углекислый. Важно еще, что происходит этот процесс под действием солнечного света. Именно благодаря ему поступающие из почвы с водой вещества вместе с углеродом из углекислого газа превращаются в кладовые энергии растений.
Изучение в течение многих лет этого явления, названного фотосинтезом, привело сегодня к созданию стройной теории преобразования энергии в живой природе. Поглощая солнечные лучи, растения преобразуют неорганические вещества в то, что мы называем органикой, — основу всего живого, состоящую из углеродных цепочек.
Сколько в ней запасено энергии, мы можем выяснить, сжигая, то есть вновь соединяя с кислородом, органическое топливо. Ведь нефть, уголь, торф — это остатки буйной растительности, которая миллионы лет назад существовала на Земле.
Но почему бы сегодня же не перейти к прямому улавливанию и использованию солнечной энергии нашими приборами и машинами, как это делает зеленый лист? Ведь запасы ископаемого топлива сокращаются. Эту задачу еще предстоит решить, поскольку полностью смоделировать фотосинтез никому пока не удалось. Справедливости ради скажем, что отдельные его стадии ученые уже смогли воспроизвести в лаборатории.
Важно отметить, что преобразовывать энергию нашего светила в электрическую люди уже научились — с помощью солнечных батарей, которые установлены, например, на космических кораблях. Здесь же речь идет о способности преобразовывать световую энергию в энергию химических веществ, которую можно накапливать, хранить, перерабатывать и использовать по мере надобности так, как это делают растения. Представьте, ведь в процессе фотосинтеза образуется 200 миллиардов тонн древесной биомассы в год! А в общем всего лишь одна тысячная от приходящего к нам излучения Солнца, которая аккумулируется растениями, в 10 раз превышает годовое производство энергии человеком! Как видите, овчинка стоит выделки.
Биоэнергетика | Просмотров: 620 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

В начале предыдущей главы, говоря об архитектуре растений, мы ответили на вопрос о том, как по деревьям поднимаются питательные соки. Помимо двух указанных тогда причин — капиллярные явления и осмос — существует еще одна. И связана она с испарением воды листьями. Действительно, корни воду всасывают, передают побегам, а куда она потом девается?
Для ответа на это вопрос в XIX веке были проведены интересные эксперименты. Лист помещали, как это показано на рисунке, посередине разрезанного надвое сосуда и определяли, сколько воды «прокачает» он сквозь себя. Это можно было установить, сравнив количество жидкости в нижней и верхней чашечках, а также по показаниям приборов, регистрирующих давление. Все подтвердилось: испаряясь с поверхности листа, причем нижней, вода словно освобождает место, на которое снизу, по стеблю, подтягиваются новые ее порции.
Безусловно, эти исследования вносили ясность в понимание того, как происходит питание растений. Помимо этого, испарение связано с теплообменом: вспомните, как зябко даже в жаркую погоду выходить мокрыми из моря или реки. Это связано с тем, что испаряющаяся вода отнимает тепло у окружающих тел. Разговор об этом мы продолжим в следующих рассказах, а пока отметим другой, важный с точки зрения бионики, факт.
Что вода с листьев испаряется, известно, а вот каким именно образом она испаряется? Наверняка вы знаете, что выделение влаги на нашей коже происходит через потовые железы. Так вот, и у растений обнаружено нечто подобное. Это устьица — отверстия, которые,
будто множество форточек, могут приоткрываться, выпуская влагу из листьев, или закрываться, удерживая ее. Мысль использовать что-то похожее не раз приходила в голову строителям — вот если бы можно было регулировать автоматическими клапанами потоки влаги, а значит, и тепла, непосредственно через поры в стенах зданий! Это было бы намного удобнее, чем использовать нынешние системы кондиционирования и вентиляции.
Это пока лишь мечта. Однако знание того, как растения регулируют влагообмен, позволяет помочь им самим сберечь воду. Так, например, созданы наносимые на поверхность листьев полимерные пленки, способствующие удержанию влаги в растениях, что особенно важно в засушливых районах. Этими же пленками покрывают созревшие плоды, чтобы они дольше не увядали.

Биоэнергетика | Просмотров: 636 | Добавил: freezed93 | Дата: 24.06.2009 | Комментарии (0)

1-10 11-11
Made by freezed 2024
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 27
Друзья сайта
  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0
    Бесплатный хостинг uCoz