人體能量的供應、散發與再利用

人體維持正常生理活動，不僅要吸收營養物質，而且還需要攝取能量。人體需要的營養物質和能量都來源于食物。

研究說明：人體生命活動所需要的能量主要來自食物中的糖類，其次為脂肪，脂肪還是儲備的能源物質。糖類、脂肪是怎樣在人體內釋放能量的呢？由實驗可知：食物中的糖類物質經消化成葡萄糖等有機物進入人體的每個細胞，跟呼吸作用吸入血液中的氧氣（氧合血紅蛋白）進行緩慢的氧化反應，產生二氧化碳和水等，同時伴有能量的釋放。釋放出來的能量，一部分以熱的形式（熱能）用于維持體溫，另一部分用于推動各種生命活動。

人們每天都要定時吃食物，不斷攝取食物釋放出的能量。那么能量是否會越積越多而體溫會升高呢？事實上，人的體溫總是維持在37℃（是恒定的），（病人例外）。這又是什么原因呢？這是因為身體的熱（能）總是不斷地向周圍（外界）傳遞出去。你可能有這個體驗：冬天身穿很厚的保暖衣服，走到室外，仍會感到很冷。這就是熱（能）總是從高溫處傳遞到低溫處，即熱能總是要傳遞出去的。

人體生命活動需要能量，即要消耗能量，如人體運動時，要發熱，運動越劇烈，發出的熱量越多（圖1）。這樣，人體運動時即具有動能和熱能（統稱機械能），這些能量也會散發出去。

根據上述，可見人體散發的能量，主要有熱能和機械能。在人活動的過程中，人體散發的能量隨時作用于周圍環境，如運動時大量發出的熱，行走時沿著路面前進作功等等。能量至少有1/3被白白浪費掉。據測算，一個質量為50千克的成年人，一晝夜所消耗的熱量為2500千卡（合10467焦），可以把相當于這人體重的水由0℃加熱到50℃。人體散發出的能量，是否可再利用呢？

據說，曾經有人將雞蛋緊貼著自己的皮膚，揣在懷里戰戰兢兢、誠惶誠恐地日夜小心呵護，經過一段時日，僅僅靠自己的體溫，居然孵出了小雞。我們當然不提倡大家用體溫去孵小雞，但人體散發能量的開發卻值得人們去探索研究。

有一種袖珍溫差電池可以把人體中的熱能轉化為電能，為小型晶體管收音機或其他電器供電。現在利用人體的熱能來供電的小型助聽器、收發報機、小型電視機等都研制成功了，它們攜帶起來十分方便。體溫供電手表也已出現，這種手表的后蓋就是一塊微型溫差電池，只要戴在腕上，手表就能準確運轉了。

現在已有人利用行走時身體的自然擺動來帶動計數裝置，設計制造出一種計步器，把它戴在腰間就能隨時顯示走了多少路程。計步器雖小，但它是有意識地利用原被浪費了的人體能量的例子，這種計步器，可以用于對競走運動員步伐頻率的測量。

最近，一種新型個人步行器已經問世。它不需外加能量，完全靠彈簧和杠桿的連動作用使人能較快前進。一般人在行走時，所付出的能量總有一部分要浪費在垂直運動上，步行器則不僅能加大步幅，而且能避免能量浪費。在行走時，步行者腳的作用力通過纜索、滑輪和杠桿傳遞到高能彈簧，導致彈簧伸縮，彈簧伸縮產生的能量再傳遞到機械腿，以達到行走的目的。這里彈簧的作用是貯存能量并在下一步釋放，將人抬高，彌補了行走時垂直運動所消耗的能量。

據報道：現在已有人研究：一群人體散發能量的再利用，如美國佛羅里達州的一位工程師設計出一種利用步行來發電的新裝置。他將這種裝置埋在公共場所地毯下，上面是一排踏板，當行人踏在上面時，體重壓到板上，使與之相連的搖桿也被壓下。搖桿從一個方向帶動中心軸旋轉，從而帶動發電機發電。