
在任何科學博覽會上,您幾乎都可以保證至少看到兩個首選實驗:陳詞濫調的紙上火山和廣受歡迎的泡菜或馬鈴薯電池。許多人可能會認為,簡單的產品可以傳播電力真是太神奇了。事實證明,這不是整個故事。
電氣導體有許多類型。這些包括傳統的電導體,例如用於在房屋和建築物中運行電流的銅和銀線以及離子導體,它們可以通過自由移動離子為電力供電。有機材料,例如人體組織或科學實驗中的馬鈴薯,是離子導體創建離子電路。電解質 - 將離子溶於水中時產生離子的化合物 - 在這些材料中都可以完成所有工作。
“水果和蔬菜賓夕法尼亞州立大學材料科學與工程學副教授邁克爾·希克納(Michael Hickner)告訴《現場科學》,這是由於鹽溶液中的離子所致。他們不傳導電子[像傳統的電導導體一樣] [電池如何工作?這是給出的
離子導體包含正電荷(也稱為帶電離子),當它們與電壓接觸時自由移動。例如,當茶鹽溶解在水中時,鈉和氯化物(如Na+和Cl-)產生了一個離子溶液。這些離子解決方案稱為電解質並且可以在每個生物中找到。因此,從技術上講,任何水果或蔬菜都可以成為離子導體,但有些效果比其他水果更好。這也是為什麼鹽水或未經過濾的自來水比過濾的淡水更好的離子導體。
最好的食物電池是任何具有高水平超導離子(例如鉀或鈉)的水果或蔬菜,以及適當的內部結構以產生工作電流。具有高水平的鈉和酸度的同質膜和泡菜是這種食物的好例子。希克納說,要進行額外的電氣“ OOMPH”,您可以在建立土豆電池實驗之前將土豆浸泡在鹽水中。
相比鉀含量高- 效果不佳,因為水果的肉分為內部隔間,這些障礙會阻止目前的障礙。
一些水果和蔬菜可能充滿了超導離子,但是您需要更多的材料將這些食物變成電池。希克納說,電池的電壓來自由兩種不同金屬製成的電極,例如銅和鋅。您可以使用銅一分錢和鍍鋅指甲輕鬆製作土豆或泡菜電池(通常用鋅塗層的鐵製成)。
Takhistov說:“水果或蔬菜不能獨自進行。它需要一些東西來驅動離子。” “當您插入兩種不同的金屬並將其與電線連接時,您創建電路。然後,當將該材料與電解質接觸時,電池反應開始產生電壓。由於兩種金屬之間的電勢能量的差異,因此正離子和負離子將開始自由移動。 ”
但是,馬鈴薯電池的電源可以嗎?可能不是。
馬鈴薯電池只能產生約1.2伏的能量。 Takhistov說,您需要並行連接許多土豆電池,以創建足夠的電流以充電手機或平板電腦等設備。 “那時,”塔克希諾夫說,“使用手機充電器可能更容易。”
原始故事現場科學。