Mimo efektownych fenomenów elektrostatyki (zarówno naturalnej, jak i wywoływanej sztucznie), droga do nowoczesnej elektrotechniki i elektroniki wiodła przez odkrycia przyrodnicze zupełnie innego rodzaju. Kolejny znaczący krok na rozważanej tu drodze, wiodącej od odkryć przyrodniczych do techniki elektrycznej i elektronicznej i wywoływanych przez nią przemian w kulturze, został uczyniony przez włoskiego... anatoma. Luigi Galvani (1737–1798), profesor Uniwersytetu Bolońskiego, badając anatomię nóg żaby, wykrył zjawisko tzw. elektryczności zwierzęcej. Zaobserwowany przez Galvaniego efekt polegał na tym, że dotknięte miedzianym haczykiem nogi martwej żaby poruszały się. Doświadczenie to zostało przeprowadzone w 1786 roku i doprowadziło do dwóch ważnych odkryć. Pierwsze (i ważniejsze z punktu widzenia tej serii felietonów) polegało na tym, że Galvani nieświadomie zbudował wtedy pierwsze ogniwo elektryczne. Ogniw takich używamy do dziś w różnych bateriach zasilających smartfony, zegarki, aparaty fotograficzne itp. W ogniwie Galvaniego powstało napięcie elektryczne, ponieważ zostały użyte dwa różne metale (anoda i katoda, czyli miedziany haczyk, który Galvani przesuwał po badanych mięśniach, i żelazna siatka, na której leżała martwa żaba) oraz elektrolit, którym były płyny śródtkankowe w ciele żaby. Dzisiaj nadal korzystamy w naszych bateriach z dwóch różnych metali, ale jako elektrolitów używamy rozmaitych płynów i żeli. No i bardzo dobrze, bo jak byśmy się czuli, gdyby trzeba było wpychać martwe żaby do smartfona, żeby naładować baterię?
Wszystko zaczęło się od żaby
Dla Galvaniego ta żaba była bardzo ważna. Podkreślał we wszystkich swoich wykładach i artykułach, że wykrył elektryczność zwierzęcą, nie dając sobie wytłumaczyć, że to błędna hipoteza. Na szczęście inny uczony pokazał, że tę elektryczność da się wytworzyć także bez żaby – ale o tym opowiem za chwilę.
Galvani dość szybko zorientował się, że z ruchami martwej żaby związane było jakieś zjawisko elektryczne, dlatego użył maszyny elektrostatycznej (opisywanej w moich wcześniejszych felietonach pocieranej szklanej kuli) do wytworzenia ładunku elektrycznego. Gdy ten ładunek doprowadził do wypreparowanych, odciętych od ciała nóg żaby, nogi podskoczyły! W ten sposób Galvani udowodnił, że impuls elektryczny docierający do mięśni powoduje ich skurcz. Dzisiaj to zjawisko nazywamy elektrostymulacją i wykorzystujemy w rozrusznikach serca, a także do likwidacji różnych dolegliwości bólowych oraz w celu zapobiegania atrofii mięśni, przy nietrzymaniu moczu, leczeniu zaburzeń krążenia itp. Zapamiętajmy więc, że to wszystko efekt naukowych dociekań Galvaniego!
Ciekawe doświadczenie Galvani wykonał podczas burzy. Z opublikowanych w 1746 r. prac Benjamina Franklina wiedział, że piorun to też zjawisko elektryczne, dlatego podczas burzy wystawił na taras tacę z martwą żabą, do której przytwierdził zaostrzony pręt metalowy działający jak chwytacz wyładowań elektrycznych. Efekt obserwował przez okno. Przy każdym uderzeniu pioruna martwa żaba podskakiwała!
Elektryczność bez żaby
Odkrycia Galvaniego miały doniosłe znaczenie, gdyż wykrył on związki pomiędzy elektrycznością i aktywnością mięśni, a potem także elektryczną naturę aktywności układu nerwowego. Elektryczność napędzana żabimi udkami nie na wiele by się jednak zdała. Ilu żab byśmy potrzebowali, żeby zasilić całą polską sieć elektroenergetyczną?
