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用人类大脑给手机充电 70小时充满iPhone?

日期:2015年8月18日 14:08

  据英国每日邮报报道,从太阳能到人类排泄物,科学家们提出了可以为手机充电的大量替代方案。但是如果相应的科技存在,我们是否可以通过将设备插头直接插到 大脑来对设备进行充电呢? 美国科技博客Gizmodo的麦迪·斯通(Maddie Stone)计算出所需的能量,结果发现理论上来说大脑产生的能量可以为一台iPhone5C充电70小时。

  大脑拥有几千亿个导电“电线”

  我们所做的一切都是由流经整个身体的电信号所控制和促进的。当原子交换电荷,也就是带正电或者带负电时,细胞膜就会产生电。正是这种转换使得电子可以从一个原子转移到另一个原子,这就是我们所谓的电。当科学家们谈论神经系统发送“信号”至大脑,或者“发射”突触,他们谈论的就是不同节点处电流的流动。大脑拥有几千亿个导电“电线”,斯通解释道。

  每一次一个神经元“发射”都会产生1毫微安的电量

  每一次一个神经元“发射”它会导致电压发生细微的改变,这会产生一分钟的电流流动——这相当于1毫微安——据美国华盛顿大学的生物物理学家伯蒂尔·希勒(Bertil Hille)这样表示。

  虽然这是非常微小的量,但是人类大脑包含800亿个神经元,据称任何特定时刻大约有1%的神经元在发射。所以如果在某一时刻8亿个神经元都保持活跃,那么它产生的电量输出相当于0.085瓦特的能量,也大约相当于驱动省电的LED灯泡所需的电量。

  大脑需要工作68个小时来给iPhone充电

  这意味着如果要给一个iPhone5C充电,后者大概拥有5.74瓦特每小时的电量,大脑需要工作68个小时来给这个设备充电。斯通表示:“这听上去并不是特别高效,尤其是与标准的通电器相比,后者一般只需70分钟就可以给手机充满电。”值得一提的是我们无法从大脑里收获能量。

  然而,即便我们可以,这其中仍然存在问题,因为没有额外的电执行保证身体正常运转所需的其他必要操作。如果大脑电的1%被转移到给设备充电,那么它需要285天才能完成这一设备的充电。

  另一个近期向剑桥大学Naked科学家提出的相似问题便是,人是否可以使用USB插头进行充电。剑桥大学医学顾问克里斯·史密斯(Chris Smith)回答称从USB传递的最大能量是15瓦特,这相当于每秒15焦耳。

  如果使用USB插头,一个人需要六天时间才能获得相当于一天食物所提供的能量

  一卡路里相当于4200焦耳,所以如果每人每天进食2000卡路里,那么他大约消耗了800万焦耳的能量。然后,史密斯将800万除以4200,从而计算出使用USB插头需要多长时间才能让一个人获得这些能量。结果是,如果使用USB插头,一个人需要六天时间才能获得相当于一天食物所提供的能量。“我认为我还是选择食物吧。”史密斯说道。

  本周霍华德·休斯医学研究所的科学家们使用了一种名为光片照明(light-sheet microscopy)的技术来研究1毫米长的苍蝇幼虫的中央神经系统。科学家使用激光从两边照亮这个物种,同时使用照相机记录前段和后端的图像。研究人员基因改造了神经元使得在神经元发射时每个细胞会发光,同时记录了神经活动,这展示了幼虫神经系统发射的信号是如何促使身体移动的。

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