Cá chình điện: Nguồn cảm hứng cho loại pin điện đầu tiên trên thế giới

Ngày nay, các nhà khoa học vẫn cần mẫn khám phá cách thức phóng điện đầy tinh vi của loài cá này để tạo ra một thiết bị điện tương thích với cơ thể sống.

cá chình điện
Cá chình điện vẫn là nguồn cảm hứng cho các nhà khoa học. Ảnh: cont

Nhà vật lý người Ý Alessandro Volta đã vận dụng các nguyên tắc điện hóa để phát minh ra loại pin đầu tiên vào năm 1800. Kể từ đó, các nhà khoa học đã có những cải tiến mới, nhưng pin hiện đại nhìn chung vẫn dựa trên nguyên tắc tương tự như của Volta: ghép nối các vật liệu với nhau có thể tạo ra phản ứng điện hóa và tận dụng các electron được hình thành từ đó để tạo ra công suất điện.

Trên thực tế, từ trước khi con người sử dụng pin nhân tạo, các loài cá điện, chẳng hạn như cá đuối điện (Torpediniformes) của Địa Trung Hải và đặc biệt là các loại cá chình điện nước ngọt của Nam Mỹ (bộ Gymnotiformes) đều có khả năng phóng điện. Những con cá điện là nguồn cảm hứng để Volta tiến hành những nghiên cứu ban đầu về pin.

pin volta

Các nhà khoa học hiện đại giờ đây đã chứng minh cá chình sử dụng cách tiếp cận tương tự như cách các tế bào thần kinh của chúng ta tạo ra xung điện, nhưng ở quy mô lớn hơn nhiều.

Các tế bào chuyên biệt trong cơ quan điện của cá chình bơm các ion qua màng bán thấm để tạo ra sự chênh lệch điện tích giữa bên trong và bên ngoài màng. Khi các “cổng” cực nhỏ trong màng mở ra, các ion chảy nhanh từ bên này sang bên kia của màng, tạo ra dòng điện. Cá chình có thể đồng thời mở tất cả các “cổng” màng của nó theo ý muốn để tạo ra một luồng điện cực lớn, sau đó phóng vào con mồi.

Cá chình điện không giật chết con mồi; chúng chỉ gây choáng bằng điện trước khi tấn công. Một con cá có thể tạo ra hàng trăm volt điện (ổ cắm điện gia dụng ở Mỹ là 110 volt), nhưng điện áp của con cá không đủ để duy trì dòng điện (cường độ dòng điện) một thời gian đủ dài để giết chết các sinh vật. Mỗi xung điện từ một con cá chình chỉ kéo dài vài phần nghìn giây và có cường độ ít hơn 1 ampe. Nó chỉ tương đương 5% cường độ dòng điện trong gia đình.

Điều này tương tự như cách thức hoạt động của hàng rào điện, phát ra các xung điện cao áp trong thời gian rất ngắn với cường độ dòng điện rất thấp. Do đó, chúng gây sốc nhưng không đủ để làm chết gấu hoặc những loài động vật khác cố gắng vượt hàng rào. Nó cũng tương tự như súng điện Taser hiện đại, vận hành bằng cách nhanh chóng phát ra một xung điện áp cực cao (khoảng 50.000 volt) mang cường độ dòng điện rất thấp (chỉ vài miliampe).

Khoa học và Phát triển
Đăng ngày 15/05/2022
Hà Trang tổng hợp
Khoa học

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tỉ lệ giới tính ấu trùng tôm sú

Ở tôm sú, con cái lớn nhanh và có kích thước lớn hơn con đực. Tác động của nhiệt độ có thể làm tăng đáng kể sự biểu hiện của các gen xác định giới tính, giúp cải thiện tỷ lệ giới tính như mong muốn trong đàn.

tôm sú
• 16:28 23/09/2021

Trung Quốc chuyển sang nuôi tôm sú vì giá cao

Người nuôi tôm ở Trung Quốc đang chuyển sang nuôi tôm sú nhiều hơn do giá tốt hơn, theo Chủ tịch Hiệp hội Thủy sản lớn nhất của Trung Quốc.

tôm sú
• 18:44 17/08/2021

Nuôi tôm thâm canh bổ sung thức ăn tươi sống

Thử nghiệm nuôi tôm sú bằng tảo lục sợi (Chaetomorpha sp.) và ốc (Stenothyra sp.) cho thấy cải thiện tăng trưởng, nâng cao năng suất và tăng cường hấp thu, chuyển hóa thức ăn nhân tạo góp phần giảm chi phí sản xuất cho người nuôi.

ốc cho tôm ăn
• 17:12 28/07/2021

Hiệu quả từ nuôi tôm kết hợp thả cá rô phi xử lý nguồn nước

Hiện nay, nuôi tôm kết hợp cá rô phi xử lý nước ở ấp Vĩnh Điền (xã Long Điền Đông, huyện Đông Hải) được xem là mô hình cho hiệu quả kinh tế cao.

Cá rô phi
• 10:23 19/07/2021

Mô hình CTU-RAS quy mô nông hộ - Giải pháp cho ngành tôm

Nuôi siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng đã từng bước khẳng định vị thế trong ngành hàng tôm của Việt Nam, không ngừng gia tăng về diện tích nuôi và sản lượng nuôi.

Tôm
• 08:00 04/11/2025

Tên khoa học của tôm thẻ chân trắng là Penaeus vannamei hay Litopenaeus vannamei?

Nhiều người không khỏi bối rối khi bắt gặp hai tên khoa học của tôm thẻ chân trắng là: Penaeus vannamei và Litopenaeus vannamei. Vậy, đâu mới là danh pháp chính xác theo hệ thống phân loại khoa học hiện đại, và tại sao sự nhầm lẫn này lại tồn tại?

tên khoa học của tôm thẻ chân trắng
• 15:21 17/07/2025

Vắc-xin uống từ vi tảo

Trong bối cảnh ngành nuôi trồng thủy sản toàn cầu đang chịu áp lực bởi các đợt bùng phát dịch bệnh nghiêm trọng, vắc-xin được xem là giải pháp hiệu quả để nâng cao miễn dịch và giảm sự phụ thuộc vào hóa chất. Một xu hướng nổi bật gần đây là ứng dụng vi tảo làm nền tảng sản xuất vắc-xin, mở ra triển vọng phát triển các loại vắc-xin uống bền vững, hiệu quả và ít tốn kém.

Vi tảo
• 10:50 13/06/2025

Nguyên liệu lên men: Một xu hướng mới trong dinh dưỡng thủy sản

Thức ăn thương mại đóng vai trò then chốt trong sản xuất nuôi trồng thủy sản, do chiếm từ 50% đến 70% tổng chi phí sản xuất.

Thức ăn tôm
• 10:50 03/06/2025

Tôm cá có nên ăn Yucca không?

Chiết xuất Yucca schidigera (Yucca) là một giải pháp sinh học đã được sử dụng rộng rãi trong nuôi tôm cá thâm canh, chủ yếu với mục đích giảm khí độc ammonia (NH₃) và cải thiện chất lượng nước.

Yucca
• 20:16 22/12/2025

Tất tần tật về chứng “viêm da” lở loét trên lươn

Bài viết sau đây sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan về chứng “viêm da” lở loét ở lươn và các biện pháp phòng trị hiệu quả.

Lươn
• 20:16 22/12/2025

Tại sao tôm đồng loạt lột xác vào ngày Rằm?

Trong thực tế nuôi tôm, kinh nghiệm “theo nước, theo trăng” từ lâu đã được người nuôi xem như kim chỉ nam trong quản lý ao.

Tôm lột vỏ
• 20:16 22/12/2025

Đâu là yếu tố quyết định phân khúc cao cấp cho ngành thủy sản?

Người tiêu dùng thường mặc định sản phẩm có mức giá cao hơn mặt bằng chung thuộc phân khúc cao cấp, trong khi thực tế không phải trường hợp nào cũng đúng như vậy.

Thủy sản
• 20:16 22/12/2025

Cá sấu sổng chuồng cắn người ở Tây Ninh, chủ nuôi bị phạt 315 triệu đồng

Sở Nông nghiệp và Môi trường tỉnh Tây Ninh vừa ra quyết định xử phạt hành chính 315 triệu đồng đối với ông N.M.T. (ngụ xã Châu Thành, huyện Dương Minh Châu) do có hành vi nuôi nhốt trái phép cá sấu hoa cà, để sổng chuồng gây thương tích cho người khác.

Cá sấu
• 20:16 22/12/2025
Some text some message..