植物与电的不解之缘
①大家的办公桌上几乎都有这两件东西:小盆栽和电脑。盆栽据说有减少辐射的作用,但是电脑旁边缠成一团的电线就很让人心烦了,人们不禁遐想,要是盆栽植物有充电的功能就好了。
②你别说,植物和电力确实有“秘密关系”。
植物身上也有电
③在印度的森林里,有一种“电树”。当人们不小心碰到它的枝条时,就有触电的感觉。这种树体内有硅元素,其原理与我们制造的硅太阳能电池类似,能将光能转换成电能。
④既然植物是带电的,如果给它通电,两种电流的“碰撞”会产生什么现呢?美国摄影师罗伯特·布尔特曼将植物放置在通了8万伏特电压的金属板上,发现植物通上电流后,其周围的空气分子在强电场作用下,会失去电子变成离子。
植物电池的诞生
⑤能不能将植物身上的电提取出来利用呢?1981年,英国的一位钟表匠在柠檬上插两个电极,然后将电极与小型钟表发电机的电路连接在一起,结果钟表就像连上电源一样开始正常走动了,这是植物电池的最初雏形。但柠檬电池的电能很微弱,还需更多的研究才能应用到实际生活中。
⑥科学家们着手寻找更适合用来发电的植物,他们认为,蕨类植物、藻类植物等更适合用来发电,因为它们长得多且快,作为电源成本更低,效率更高。
⑦日本科学家将从菠菜叶内提取的叶绿素与卵磷脂涂在透明的氧化硅晶片上,作为电池正极,当它被太阳光照射时就会产生电流。但这款电池不能持久发电,因为叶绿素与卵磷脂离开植物后,容易分解。
⑧2016年,一款名为Bioo Lite的充电器正式上市了,它看起来跟一盆普通盆栽一样。当Bioo Lite顶部的植物在生长过程中进行光合作用时,它会排出一些有机物,这些物质通过泥土传送到盆栽底部的生物电池里,电池内的厌氧细菌利用这些物质进行呼吸作用并产生电力,这些电力会储存在电池内,我们要充电时,只要找到插口,连接手机即可。Bioo Lite不像我们现在用的移动电源,放完电后要充电,我们只要将花盆放在阳光下,定时浇水和施肥,让植物蓬勃生长就好了。
电培植物更高产
⑨俗话说,有借有还,再借不难,我们从植物身上“借走”电能,能不能也“还给”它们一些电能,使其给我们更多因报呢?
⑩于是,科学家尝试给植物通电。利用这一办法,不仅能检测植物的疾病,还能给它们“治疗”疾病。美国研究员把针管状电极插入植物体,可以检测到不同大小的电流,据此可以诊断出病虫害的类型、病变部位和感染程度。当电流通过导线时,导线周围会辐射能量,还会在空气中产生自由基,它们都能杀死空气中的细菌。国外实验表明,用直流电场处理过的小麦种子黑穗病的发病率几乎为零,产量可增加10%。
⑪在电力作用下,作物为什么更高产?科学家们对此作了一些猜想,在雷雨闪电的天气中,空气中的氣和氮汇合成二氧化氮,二氧化氮遇水溶解成硝酸,硝酸在土壤里形成的植物喜爱的氮肥,那在电场作用下,土壤里氮肥的含量会不会也增加了?
⑫还有一个想法是,在电的作用下,植物体内会产生更多的高能离子和化学性能非常活泼的功能基团,加速了植物体内的生化反应,这将使植物生长得更好。
⑬无论如何,植物电培具有巨大的潜力,因为植物电培更经济环保。植物体内有电,它可以放电,也可以“吸”电,植物与电真是有千丝万缕的联系。