Попытки «внедрить» в электробиологию тезис об «электретном состоянии» тканей живых организмов противоречат как природе биоэлектрических процессов ,так и определяющим свойствам электретов.
Что такое электрет?
В наиболее общем представлении это некоторым образом обработанный материал, создающий в окружающем пространстве постоянное электрическое поле. В зависимости от способа обработки различают термоэлектреты, радиоэлектреты, короноэлектреты, магнитоэлектреты , механоэлектреты,трибоэлектретыы и , возможно, что – то еще. Главным свойством ,определяющим их сущность, является возможность создания контролируемого электрического поля без использования источников энергии . Именно это свойство оправдывает популярное сравнение электрета с постоянным магнитом, выполняющим ту же функцию по отношению к полю магнитному. Полезную работу в процессе эксплуатации совершает создаваемое поле. Сам электрет при этом не меняется , точнее его изменения не связаны с режимом эксплуатации. Время релаксации неравновесного состояния, определяющего «электретные» свойства, зависит от характеристик материала и среды. Выбор материала целиком обусловлен конкретным применением. Для мембран микрофонов , кроме низкой электропроводности, необходима чувствительность к звуковому давлению, которая чрезвычайно высока для полимерных пленок. Для имплантов главное - биосовместимость. Здесь наилучшие показатели у оксида тантала. В целом разработка и применение электретов является технологической задачей.
Что такое «электретное состояние»?
Этот термин настойчиво употребляется в разнообразной литературе . И относится он уже не к устройству , а к материалу. Определяется это состояние обычно как «длительно сохраняющаяся электрическая поляризация». Однако это справедливо только для части, причем меньшей, реальных электретов. В основном электреты получаются путем внедрения заряда в объем. При низкой электропроводности этот заряд не «стекает» очень долго ( для некоторых диэлектриков несколько лет) . Если вернуться к поляризации, то главным основанием для вышеприведенного определения стало первоначальное представление о механизме получения «термоэлектретов». Предполагалось ,что некие диполи в нагретом материале ориентируются в электрическом поле, а после охлаждения ориентация «замораживается». Однако эта интерпретация «хромает» даже для «классического» карнаубского воска. В ней не учитывается появление при нагревании подвижных зарядов, вносящих вклад в «поляризацию». В итоге термоэлектрет тоже может «работать» , благодаря объемному заряду. Но главной проблемой остается природа «замороженных» диполей. Они должны иметь не зависящий от внешнего поля дипольный момент и ориентацию, не подверженную тепловым флуктуациям. Пока что эту роль смогли исполнить только сегнетоэлектрики ( в импортной формулировке ferroelectrics). Кристаллические включения с такими свойствами точно присутствуют в поливинилиденфториде (ПВДФ) и ,возможно, других полимерах. Из сегнетоэлектриков состоят различные пьезокерамики. Все это материалы для электретов. Это еще один повод уподобить электреты магнитам, но только в этом частном случае. Таким образом, для «электретного состояния» имеем два принципиально различных механизма реализации. Один связан с поляризацией, другой с инжекцией заряда в различных формах. Во многих случаях имеет место «комбинированный» вариант. Но во всех случаях электрет это продукт завершенного энергетического воздействия.
«Электретное состояние» в организмах.
Всеобъемлющая роль электрических процессов в любых организмах от бактерий до человека глубоко и подробно исследована. Не подлежит сомнению факт ,что генерация электрических полей и сопутствующих токов вызвана неэлектрическими механизмами переноса ионов через клеточные мембраны. Эти процессы связаны с энергетическими затратами, то есть источником любой электрической активности в организмах является энергия , потребляемая при обмене веществ. Поэтому ссылки на «электретный эффект» как фактор внутренних взаимодействий в организмах противоречат приведенному выше определению электрета. Тот факт ,что электреты могут использоваться для биопротезов, не делает заменяемый орган электретом. Его ,органа, электрическая активность , в отличие от заменителя, требует постоянной «подпитки». То же относится к пьезоэлектрическим свойствам отдельных видов ткани, например, костной . Они формируются при воздействии внешних полей, создаваемых «биохимическими батареями».
И совсем наивно выглядят рассуждения об «электретной» природе электростатических полей , окружающих в атмосфере практически все организмы. Их происхождение имеет ту же природу, что и атмосферное электричество вообще, то есть вызвано электропереносом при испарении воды с поверхности.
Вместо заключения.
Обнаружил рекламу «электретного пластыря» марки «Полимедэл». Кроме надлежащих сертификатов и протоколов, к ней прилагалось научное описание оздоровительного действия. В нем упор делался на благотворное действие электрического поля в поверхностных слоях организма. В связи с этим должен сообщить, что поле, создаваемое электретом , в живую ткань на глубину более долей микрона «проникнуть» не может из –за высокой электропроводности. Значит ли это, что терапевтический эффект это фикция ? Скорее всего он имеет место, но механизм следует уточнить. С наибольшей вероятностью он вызван микроразрядами в тонком слое между электретом и поверхностью тела. Эффект вызван электрическими, тепловыми и акустическими импульсами, действующими на близлежащие нервы или сосуды.