Защо някои плодове и зеленчуци провеждат или генерират електричество на Monden
На всеки научен панаир със сигурност ще видите поне два експеримента: хартиения вулкан, това клише и батерията от кисели краставички или картофи. И двете винаги са популярни. Много хора могат да си помислят, че е невероятно, че един прост зеленчук може да провежда електричество. Оказа се, че това не е цялата история.
Има много видове електрически проводници. Те включват традиционни електрически проводници, като медни и сребърни проводници, които се използват за прокарване на електрически токове в домове и сгради, и йонни проводници, които могат да доставят електричество чрез свободно движещи се йони. Органичните материали, като човешка тъкан или картофи от вашия научен експеримент, са йонни проводници, които създават йонни вериги. Електролитите - химични съединения, които създават йони при разтваряне във вода - вършат цялата работа в тези материали.
"Плодовете и зеленчуците провеждат електричеството по същия начин, по който солевият разтвор ще завърши електрическа верига", каза Майкъл Хикнър, доцент по материалознание и инженерство в Пен Щат. „Това се дължи на йоните в соления разтвор. Те не провеждат електрони, както традиционните електрически проводници. Как работят батериите?
Йонният проводник съдържа както положителни, така и отрицателни заряди - иначе известни като заредени йони - които се движат свободно при контакт с напрежение. Например, когато трапезната сол се разтваря във вода, натрият и хлоридът - които имат противоположни заряди, като Na + и Cl- - създават йонен разтвор, каза Хикнер. Тези йонни разтвори се наричат електролити и могат да бъдат намерени във всяко живо същество. Поради това технически всеки плод или зеленчук може да се превърне в йонен проводник, но някои са по-добри в това от други. Това е и причината, поради която солената вода или нефилтрираната чешмяна вода са по-добри йонни проводници от прясно филтрираната вода.
Най-добрата хранителна батерия е тази, базирана на всеки плод или зеленчук, която има високо ниво на свръхпроводящи йони. Като калий или натрий и подходящата вътрешна структура за създаване на работен ток. Картофите, които имат хомогенна структура, и киселите краставички, които имат високо ниво на натрий и киселинност, са добри примери за такива храни. За допълнителен електрически ом можете да накиснете картофите си в солена вода, преди да експериментирате с картофената батерия, каза Хикнер.
За разлика от това, доматите имат неорганизирана, неподредена и често изтичаща вътрешност и дори портокал - който има високо ниво на калий - няма да работи добре, тъй като месото на плода е разделено на вътрешни отделения и те създават бариери, които в момента блокират Пол Тахистов, доцент по хранително инженерство в университета Рутгерс в Ню Джърси, заяви пред Live Science.
Плодове и метал
Някои плодове и зеленчуци може да са пълни със свръхпроводящи йони, но ще ви трябват няколко други материали, за да превърнете тези храни в батерии. Напрежението на батерията идва от електроди, изработени от два различни метала, като мед и цинк, каза Хикнер. Можете лесно да направите батерия от картофи или кисели краставички, като използвате медна монета и поцинкован пирон. Което обикновено е направено от цинково покритие с желязо.
„Плодовете или зеленчуците не могат да шофират сами. Той се нуждае от нещо, което да води йоните ", каза Тахистов. "Когато вмъкнете два различни метала и ги свържете с тел, вие създавате електрическа верига. След това, когато този материал влезе в контакт с електролитите, реакцията на батерията започва да генерира напрежение. Поради потенциалната разлика между двата метала, положителните и отрицателните йони ще започнат да се движат свободно. "
Но може ли картофена батерия да захранва, например, телефон? Вероятно не. Батерия от картофи може да произведе само около 1,2 волта. Тахистов каза, че ще трябва да свържете няколко картофени батерии последователно/паралелно, за да създадете достатъчно ток и напрежение, за да заредите устройство като телефон или таблет.
„В този момент - каза Тахистов, - вероятно е по-лесно да използвате зарядното си устройство.“.