La orice târg de știință, aproape garantat aveți șanse să vedeți cel puțin două experimente go-to: vulcanul făcut din hârtie și bateria tot mai populară din cartofi. Mulți oameni cred că este uimitor faptul că o simplă legumă poate produce electricitate. După cum se dovedește, asta nu este întreaga poveste.
Există multe tipuri de conductori electrici. Acestea includ conductorii electrici tradiționali, cum ar fi firele de cupru și aluminiu care sunt utilizate pentru a rula curenții electrici în locuințe și clădiri și conductoarele ionice, care pot genera electricitate prin ioni în mișcare liberă. Un material organic, cum ar fi țesutul uman sau cartoful din experimentul dvs. științific, sunt conductori ionici care creează circuite ionice. Electroliții – compuși chimici care creează ioni atunci când sunt dizolvați în apă – aceste materiale fac toată munca.
“Fructele și legumele conduc energia electrică în același mod în care o soluție de sare va completa un circuit electric”, a declarat pentru Life Science Michael Hickner, profesor asociat de științe și inginerie a materialelor de la Penn State. “Se datorează ionilor din soluția de sare. Ei nu conduc electroni [așa cum fac conductorii electrici tradiționali.]
Un conductor ionic conține încărcări pozitive și negative – altfel cunoscute ca ioni încărcați – care se mișcă liber atunci când vin în contact cu o tensiune. De exemplu, atunci când sarea de masă este dizolvată în apă, sodiul și clorul – care au încărcături opuse, cum ar fi Na + și Cl- – creează o soluție ionică, a spus Hickner. Aceste soluții ionice sunt numite electroliți și pot fi găsite în orice lucru viu. Din această cauză, din punct de vedere tehnic, orice fruct sau legumă ar putea deveni un dirijor ionic, dar unii sunt mai buni decât alții. De aceea, apa sărată sau apa de la robinetul nefiltrat sunt mai conductori ionici decât apa proaspătă filtrată.
Cea mai bună baterie este orice fruct sau legumă care are un nivel ridicat de ioni supraconductori, cum ar fi potasiu sau sodiu, și structura internă adecvată pentru a crea un curent de lucru. Cartofii, care au structuri omogene și muraturile, care au niveluri ridicate de sodiu și aciditate, sunt exemple bune de alimente care produc electricitate. Pentru un “boom” suplimentar electric, puteți să vă înmuiați cartofii în apă sărată înainte de a începe experimentul cu baterii de cartofi, a spus Hickner.
Spre deosebire de cartofi, roșiile au un interior neorganizat și deseori prezintă scurgeri și chiar portocalele – care au niveluri ridicate de potasiu – nu vor funcționa bine, deoarece carnea fructului este împărțită în compartimente interne și acestea creează bariere care blochează curentul, a declarat pentru Live Science, Paul Takhistov, profesor asociat de inginerie alimentară la Universitatea Rutgers din New Jersey.
Fructe și metale
Unele fructe și legume pot fi pline de ioni supraconductori, dar veți avea nevoie de alte câteva materiale pentru a transforma aceste alimente în baterii. Tensiunea provenită de la baterie provine de la electrozi din două metale diferite, cum ar fi cuprul și zincul, a spus Hickner. Puteți face cu ușurință o baterie de cartofi sau murături folosind o monedă de cupru și un cui galvanizat (care este de obicei făcut din fier acoperit cu zinc).
“Fructele sau legumele nu pot conduce electricitatea singure. Au nevoie de ceva pentru a conduce ionii”, a spus Takhistov. “Când introduceți două metale diferite și le conectați cu sârmă, creați un circuit electric. Apoi, când acest material este adus în contact cu electroliții, reacția bateriei începe să genereze tensiunea. Între cele două metale, ionii pozitivi și negativi vor începe să se miște liber. ”
Dar ar putea o baterie de cartofi să genereza putere pentru a alimenta, de exemplu, un telefon? Probabil ca nu și totuși…
O baterie de cartofi poate produce doar circa 1,2 volți de energie. Takhistov a spus că va trebui să conectați mai mulți cartofi în paralel pentru a crea suficient de curent pentru a încărca un dispozitiv ca un telefon sau o tabletă. “În acel moment,” a spus Takhistov, “probabil că este mai ușor să folosiți încărcătorul telefonului.”
