
在任何科学博览会上,您几乎都可以保证至少看到两个首选实验:陈词滥调的纸上火山和广受欢迎的泡菜或土豆电池。许多人可能会认为,简单的产品可以传播电力真是太神奇了。事实证明,这不是整个故事。
电气导体有许多类型。这些包括传统的电导体,例如用于在房屋和建筑物中运行电流的铜和银线以及离子导体,它们可以通过自由移动离子为电力供电。有机材料,例如人体组织或科学实验中的马铃薯,是离子导体创建离子电路。电解质 - 将离子溶于水中时产生离子的化合物 - 在这些材料中都可以完成所有工作。
“水果和蔬菜宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程学副教授迈克尔·希克纳(Michael Hickner)告诉《现场科学》,这是由于盐溶液中的离子所致。他们不传导电子[像传统的电导导体一样] [电池如何工作?这是给出的
离子导体包含正电荷(也称为带电离子),当它们与电压接触时自由移动。例如,当茶盐溶解在水中时,钠和氯化物(如Na+和Cl-)产生了一个离子溶液。这些离子解决方案称为电解质并且可以在每个生物中找到。因此,从技术上讲,任何水果或蔬菜都可以成为离子导体,但有些效果比其他水果更好。这也是为什么盐水或未经过滤的自来水比过滤的淡水更好的离子导体。
最好的食物电池是任何具有高水平超导离子(例如钾或钠)的水果或蔬菜,以及适当的内部结构以产生工作电流。具有高水平的钠和酸度的同质膜和泡菜是这种食物的好例子。希克纳说,要进行额外的电气“ OOMPH”,您可以在建立土豆电池实验之前将土豆浸泡在盐水中。
相比钾含量高- 效果不佳,因为水果的肉分为内部隔间,这些障碍会阻止目前的障碍。
一些水果和蔬菜可能充满了超导离子,但是您需要更多的材料将这些食物变成电池。希克纳说,电池的电压来自由两种不同金属制成的电极,例如铜和锌。您可以使用铜一分钱和镀锌指甲轻松制作土豆或泡菜电池(通常用锌涂层的铁制成)。
Takhistov说:“水果或蔬菜不能独自进行。它需要一些东西来驱动离子。” “当您插入两种不同的金属并将其与电线连接时,您创建电路。然后,当将该材料与电解质接触时,电池反应开始产生电压。由于两种金属之间的电势能量的差异,因此正离子和负离子将开始自由移动。”
但是,马铃薯电池的电源可以吗?可能不是。
马铃薯电池只能产生约1.2伏的能量。 Takhistov说,您需要并行连接许多土豆电池,以创建足够的电流以充电手机或平板电脑等设备。 “那时,”塔克希诺夫说,“使用手机充电器可能更容易。”
原始故事现场科学。