Batterie grenouille - Frog battery

La batterie de grenouilles de Matteucci, 1845 (en haut à gauche) ; La batterie de grenouilles d'Aldini, 1818 (en bas) ; appareil pour l'exposition contrôlée des gaz à la batterie de grenouilles (en haut à droite).

Une batterie de grenouilles est une batterie électrochimique composée d'un certain nombre de grenouilles mortes (ou parfois vivantes), qui forment les cellules de la batterie connectées en série . C'est une sorte de biobatterie . Il a été utilisé dans les premières recherches scientifiques sur l'électricité et les démonstrations académiques.

Le principe de la batterie est le potentiel de blessure créé dans un muscle lorsqu'il est endommagé, bien que cela n'ait pas été entièrement compris aux 18e et 19e siècles ; le potentiel étant causé accidentellement en raison de la dissection des muscles de la grenouille.

La batterie de grenouilles est un exemple d'une classe de biobatteries qui peuvent être fabriquées à partir de n'importe quel nombre d'animaux. Le terme général pour un exemple de cette classe est la pile musculaire .

La première batterie de grenouilles bien connue a été créée par Carlo Matteucci en 1845, mais il y en avait eu d'autres avant lui. Matteucci a également créé des batteries à partir d'autres animaux, et Giovanni Aldini a créé une batterie à partir de têtes de bœuf.

Fond

Au début de la recherche électrique, une méthode courante de détection du courant électrique était au moyen d'un galvanoscope à patte de grenouille . Une bonne réserve de grenouilles vivantes était à portée de main par le chercheur prêt à préparer leurs pattes pour le galvanoscope. Les grenouilles étaient donc un matériau commode à utiliser dans d'autres expériences. Ils étaient petits, faciles à manipuler, les pattes étaient particulièrement sensibles au courant électrique, et ils ont continué à répondre plus longtemps que les autres animaux candidats à ce rôle.

Préparation

Demi-cuisses de grenouille en série

Il était habituel d'utiliser des cuisses de grenouilles pour la construction de la batterie. Les pattes de la grenouille ont d'abord été écorchées, puis le bas de la jambe a été coupé au niveau de l'articulation du genou et jeté. Endommager le muscle au cours de cette procédure nuirait aux résultats. Le muscle de la cuisse a ensuite été coupé en deux transversalement pour produire deux demi-cuisses. Seule la pièce inférieure de forme conique a été conservée. Les demi-cuisses étaient ensuite posées sur un isolant en bois verni disposé de manière à ce que la surface intérieure de l'une soit en contact avec la surface extérieure de la suivante, les extrémités coniques de la surface extérieure étant poussées dans la cavité de la surface coupée. Les extrémités de la pile étaient placées dans des tasses d'eau enfoncées dans le bois et formaient les bornes de la batterie.

L'agencement de la surface intérieure connectée à la surface extérieure était basé sur la théorie incorrecte selon laquelle il y avait un courant électrique dans les muscles circulant continuellement de l'intérieur vers l'extérieur. On sait maintenant que les demi-cuisses réussissaient mieux à produire de l'électricité parce qu'elles avaient subi les plus grandes blessures musculaires. Cet effet d'augmentation du potentiel électrique dû à une blessure est appelé potentiel de démarcation ou potentiel de blessure .

D'autres constructions pourraient également être utilisées. Par exemple, les pattes arrière complètes pourraient être utilisées avec les nerfs sciatiques exposés afin que le nerf d'une grenouille puisse être connecté aux pieds de la suivante. Des grenouilles entières peuvent également être utilisées. Bien qu'il ait fallu plus de temps pour préparer les muscles des cuisses, la plupart des expérimentateurs ont préféré le faire car cela donnait de meilleurs résultats.

Histoire

Diagramme d'oiseau d'une batterie de grenouilles, 1848

La première batterie de grenouilles a été construite par Eusebio Valli dans les années 1790 avec une chaîne de 10 grenouilles. Valli avait du mal à comprendre tous ses propres résultats ; il a suivi Luigi Galvani en croyant que l'électricité animale (ou électricité galvanique ) était un phénomène différent de l'électricité métal-métal (ou électricité voltaïque ), niant même son existence. La théorie d' Alessandro Volta s'est avérée correcte lorsqu'il a réussi à construire la pile voltaïque sans utiliser de matière animale. Parce que Valli s'est retrouvé du mauvais côté dans cette dispute, et a refusé de changer d'avis malgré les preuves, son travail est devenu un peu un trou perdu et sa batterie de grenouilles est peu connue et mal documentée.

La batterie à tête de bœuf d'Aldini de 1803.

Leopoldo Nobili a construit une batterie de grenouilles en 1818 à partir de cuisses de grenouilles complètes qu'il a appelées une pile de grenouilles . Il l'a utilisé pour étudier l'électricité animale, mais ses expériences ont été fortement critiquées par Volta qui a fait valoir que la véritable source d'électricité était des métaux différents dans le circuit externe. Selon Volta, les fluides de la grenouille fournissaient simplement l'électrolyte.

La première batterie de grenouilles bien connue a été construite par Carlo Matteucci, qui a été décrite dans un document présenté à la Royal Society en 1845 par Michael Faraday en son nom. Il est également apparu plus tard dans le manuel populaire de physique des étudiants en médecine Elements of Natural Philosophy de Golding Bird . Matteucci a construit sa batterie à partir d'un tas de 12 à 14 demi-cuisses de grenouilles. Malgré la théorie erronée derrière la batterie demi-cuisse, la batterie grenouille de Matteucci était néanmoins suffisamment puissante pour décomposer l'iodure de potassium . Matteucci visait avec cet appareil à répondre à la critique de Volta à l'encontre de Nobili en construisant un circuit, dans la mesure du possible, entièrement à partir de matériel biologique et de prouver ainsi l'existence de l'électricité animale. Matteucci a également étudié les effets du vide, de divers gaz et poisons sur la batterie de grenouilles, concluant que dans de nombreux cas, son fonctionnement n'était pas affecté même lorsque la substance serait toxique ou mortelle pour l'animal vivant.

Les grenouilles n'étaient pas les seules créatures à être forcées à servir de composants de batterie. En 1803, Giovanni Aldini démontra que l'électricité pouvait être obtenue à partir d'une tête de bœuf provenant d'un animal fraîchement tué. Un galvanoscope de grenouille connecté entre la langue et l'oreille du bœuf a montré une réaction lorsque le circuit a été achevé à travers le propre corps de l'expérimentateur. Une plus grande réaction a été obtenue quand Aldini a réuni deux ou trois têtes ensemble dans une batterie. Plus tard, dans les années 1840, Matteucci a également créé des batteries d'anguilles, des batteries de pigeons et des batteries de lapins. De plus, il a créé une batterie de pigeons vivants en reliant une blessure faite sur la poitrine d'un pigeon au corps du suivant. Matteucci déclare que cette conception était basée sur une batterie préexistante de grenouilles vivantes.

Les références

Bibliographie