Una batería de ranas es una batería electroquímica que consta de varias ranas muertas (o, a veces, vivas), que forman las celdas de la batería conectadas en serie . Es una especie de biobatería . Se utilizó en las primeras investigaciones científicas de la electricidad y en demostraciones académicas.
El principio detrás de la batería es el potencial de lesión creado en un músculo cuando está dañado, aunque esto no se entendió completamente en los siglos XVIII y XIX; el potencial es causado incidentalmente debido a la disección de los músculos de la rana.
La batería de la rana es un ejemplo de una clase de biobaterías que se pueden fabricar a partir de cualquier número de animales. El término general para un ejemplo de esta clase es pila muscular .
La primera batería de ranas conocida fue creada por Carlo Matteucci en 1845, pero hubo otras antes que él. Matteucci también creó baterías a partir de otros animales, y Giovanni Aldini creó una batería a partir de cabezas de buey.
Fondo
En los primeros días de la investigación eléctrica, un método común para detectar la corriente eléctrica era mediante un galvanoscopio de pata de rana . El investigador mantuvo a mano una buena cantidad de ranas vivas, listas para preparar sus patas para el galvanoscopio. Por lo tanto, las ranas fueron un material conveniente para usar en otros experimentos. Eran pequeños, fáciles de manejar, las patas eran especialmente sensibles a la corriente eléctrica y continuaron respondiendo más tiempo que otros animales candidatos para este papel. [1]
Preparación
Era habitual utilizar los muslos de las ranas para la construcción de la batería. Primero se despellejaron las patas de la rana, luego se cortó la parte inferior de la pierna en la articulación de la rodilla y se desechó. Dañar el músculo durante este procedimiento restaría valor a los resultados. Luego, el músculo del muslo se cortó en dos transversalmente para producir dos mitades de muslos. Solo se conservó la pieza inferior de forma cónica. A continuación, los medios muslos se colocaron sobre un aislante de madera barnizada de modo que la superficie interior de uno estuviera en contacto con la superficie exterior del siguiente, empujando los extremos cónicos de la superficie exterior hacia la cavidad de la superficie cortada. Los extremos de la pila se colocaron en vasos de agua hundidos en la madera y formaron los terminales de la batería. [2] [3]
La disposición de la superficie interior conectada con la superficie exterior se basó en la teoría incorrecta de que había una corriente eléctrica en los músculos que fluía continuamente desde el interior hacia el exterior. Ahora se sabe que los medios muslos tuvieron más éxito en generar electricidad porque habían sufrido la mayor lesión en el músculo. Este efecto de aumento del potencial eléctrico debido a una lesión se conoce como potencial de demarcación o potencial de lesión . [4]
También se podrían utilizar otras construcciones. Por ejemplo, las patas traseras completas podrían usarse con los nervios ciáticos expuestos para que el nervio de una rana pudiera conectarse a los pies de la siguiente. También se pueden utilizar ranas enteras. Aunque llevó más tiempo preparar los músculos del muslo, la mayoría de los experimentadores prefirieron hacer esto ya que dio mejores resultados. [5]
Historia
La primera batería de ranas fue construida por Eusebio Valli en la década de 1790 con una cadena de 10 ranas. Valli tuvo dificultades para comprender todos sus propios resultados; siguió a Luigi Galvani al creer que la electricidad animal (o electricidad galvánica ) era un fenómeno diferente de la electricidad metal-metal (o electricidad voltaica ), incluso negando su existencia. La teoría de Alessandro Volta resultó correcta cuando logró construir la pila voltaica sin el uso de ningún material animal. Debido a que Valli se encontró en el lado equivocado en esta disputa y se negó a cambiar su opinión a pesar de la evidencia, su trabajo se ha convertido en un remanso y su batería de ranas es poco conocida y está pobremente documentada. [6]
Leopoldo Nobili construyó una batería de ranas en 1818 con ancas de rana completas, a las que llamó pila de ranas . Usó esto para investigar la electricidad animal, pero sus experimentos fueron fuertemente criticados por Volta, quien argumentó que la verdadera fuente de electricidad eran metales diferentes en el circuito externo. Según Volta, los fluidos de la rana simplemente proporcionaban el electrolito. [7]
La primera batería de ranas conocida fue construida por Carlo Matteucci, que fue descrita en un documento presentado a la Royal Society en 1845 por Michael Faraday en su nombre. Más tarde también apareció en el popular libro de texto de física para estudiantes de medicina Elements of Natural Philosophy de Golding Bird . Matteucci construyó su batería a partir de una pila de 12 a 14 medios muslos de ranas. A pesar de la teoría equivocada detrás de la batería de medio muslo, la batería de rana de Matteucci era lo suficientemente poderosa como para descomponer el yoduro de potasio . Matteucci pretendía con este aparato abordar la crítica de Volta a Nobili construyendo un circuito, en la medida de lo posible, completamente con material biológico y, por lo tanto, probar la existencia de electricidad animal. Matteucci también estudió los efectos que el vacío, varios gases y venenos tenían sobre la batería de la rana, concluyendo que en muchos casos su funcionamiento no se vio afectado incluso cuando la sustancia sería tóxica o letal para el animal vivo. [8]
Las ranas no fueron las únicas criaturas que fueron presionadas para que sirvieran como componentes de la batería. En 1803, Giovanni Aldini demostró que se podía obtener electricidad de una cabeza de buey de un animal recién sacrificado. Un galvanoscopio de rana conectado entre la lengua y la oreja del buey mostró una reacción cuando el circuito se completó a través del propio cuerpo del experimentador. Se obtuvo una mayor reacción cuando Aldini unió dos o tres cabezas juntas en una batería. Más tarde, en la década de 1840, Matteucci también creó baterías para anguilas, baterías para palomas y baterías para conejos. Además, creó una batería de palomas vivas conectando una herida hecha en el pecho de una paloma al cuerpo de la siguiente. Matteucci afirma que este diseño se basó en una batería preexistente de ranas vivas. [2] [9]
Referencias
- ↑ Bird (1849), págs.28-29
Valli, pág.22 - ^ a b Longet y Matteucci, "Traité des phénomènes electro-fisiologiques des animaux", "Rapport entre le sens du courant electrique et les contractions musculaires dues et ce courant" The Medico-chirurgical Review , vol.46 , p.311, abril 1845.
- ^ Matteucci (1848), p. 391
Rutter,págs. 110-113 - ^ Clarke y Jacyna, p.199
Hellman, p.32
Kipnis, pp.144-145 - ↑ Rutter, p. 112
- ↑ Bird (1848), p.344
* Valli, p.155, Experiment 122 usa 10 ranas
Kipnis, pp.144-145 - ^ Clarke y Jacyna, p.199
Clarke y O'Malley, p.186
Hellman, p.31 - ↑ Bird (1848), págs. 344-345
Hellman,pág. 32
Matteucci (1845), págs. 284-285 - ↑ Bird (1848), p.341-342
Matteucci (1848), p.391
Bibliografía
- Bird, Golding Elements of Natural Philosophy , Londres: John Churchill 1848.
- Bird, Golding Lectures on Electricity and Galvanism , Londres: Longman, Brown, Green y Longmans 1849.
- Clarke, Edwin; Jacyna, LS Orígenes de conceptos neurocientíficos del siglo XIX , University of California Press, 1992 ISBN 0-520-07879-9 .
- Clarke, Edwin; O'Malley, Charles Donald El cerebro humano y la médula espinal: un estudio histórico ilustrado por escritos desde la antigüedad hasta el siglo XX , Norman Publishing, 1996 ISBN 0-930405-25-0 .
- Hellman, Hal Great Feuds in Medicine , John Wiley and Sons, 2001 ISBN 0-471-34757-4
- Matteucci, Carlo "The muscular current" Philosophical Transactions , págs. 283-295, 1845.
- Matteucci, Carlo "conferencias de Matteucci en los seres vivos" , American Journal of Science and Arts , serie 2, vol.5 , pp. 390-398, mayo de 1848.
- Kipnis, Nahum "Cambiando una teoría: el caso de la electricidad de contacto de Volta" , Nuova Voltiana , vol.5 (2003), pp. 143-162, Università degli studi di Pavia, 2003 ISBN 88-203-3273-6 .
- Rutter, JON Human Electricity , JW Parker and Son, 1854.
- Valli, Eusobio; Moorcroft W. (trad.) , Experimentos sobre electricidad animal, con su aplicación a la fisiología , Londres: Impreso para J. Johnson, 1793 OCLC 14847798 .