La orice târg științific, aveți siguranța că veți vedea cel puțin două experimente: vulcanul de hârtie, acel clișeu și bateria de murături sau cartofi. Ambele sunt mereu populare. Mulți oameni ar putea crede că este uimitor faptul că o simplă legumă poate conduce electricitatea. După cum se dovedește de fapt, aceasta nu este întreaga poveste.
Există multe tipuri de conductori electrici. Acestea includ conductori electrici tradiționali, cum ar fi firele de cupru și argint, care sunt utilizate pentru a rula curenți electrici în case și clădiri și conductori ionici, care pot alimenta electricitatea prin ioni în mișcare liberă. Materialul 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 – în aceste materiale fac toată munca.
„Fructele și legumele conduc electricitatea în același mod în care o soluție de sare va completa un circuit electric”, a declarat Michael Hickner, profesor asociat de știința materialelor și inginerie la Penn State. „Se datorează ionilor din soluția de sare. Nu conduc electroni așa cum fac conductorii electrici tradiționali. Cum funcționează bateriile?
Un conductor ionic conține sarcini pozitive și negative – altfel cunoscute sub numele de ioni încărcați – care se mișcă liber atunci când intră în contact cu o tensiune. De exemplu, atunci când sarea de masă este dizolvată în apă, sodiul și clorura – care au sarcini opuse, ca Na + și Cl- – creează o soluție ionică, a spus Hickner. Aceste soluții ionice se numesc electroliți și pot fi găsite în orice ființă vie. Din această cauză, din punct de vedere tehnic, orice fruct sau legumă ar putea deveni un conductor ionic, dar unii sunt mai buni la el decât alții. Acesta este și motivul pentru care apa sărată sau apa de la robinet nefiltrată sunt conductori ionici mai buni decât apa proaspătă filtrată.
Cea mai bună baterie alimentară este cea care are la bază orice fruct sau legumă care are un nivel ridicat de ioni superconductori. Cum ar fi potasiul sau sodiul, și structura internă adecvată pentru a crea un curent de lucru. Cartofii, care au structuri omogene, și murăturile, care au un nivel ridicat de sodiu și aciditate, sunt exemple bune de astfel de alimente. Pentru un ohm electric suplimentar, vă puteți înmuia cartofii în apă sărată înainte de a face experimentul bateriei pe bază de cartofi, a spus Hickner.
În schimb, roșiile au interiorul neorganizat, dezordonat și adesea se scurge, și chiar și o portocală – care are un nivel ridicat de potasiu – nu va funcționa bine, deoarece carnea fructului este împărțită în compartimente interne și acestea creează bariere care blochează În prezent, Paul Takhistov, profesor asociat de inginerie alimentară la Universitatea Rutgers din New Jersey, a declarat pentru Live Science.
Fructe și metal
Unele fructe și legume pot fi pline de ioni superconductori, dar veți avea nevoie de alte câteva materiale pentru a transforma aceste alimente în baterii. Tensiunea 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 un bănuț de cupru și un cui galvanizat. Care este de obicei făcut din fier acoperit cu zinc.
„Fructele sau legumele nu pot conduce singure. Are 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. Din cauza diferenței de energie electrică potențială între cele două metale, ionii pozitivi și negativi vor începe să se miște liber.”
Dar o baterie de cartof ar putea alimenta, de exemplu, un telefon? Probabil că nu. O baterie de cartofi poate produce doar aproximativ 1,2 volți. Takhistov a spus că va trebui să conectați mai multe baterii de cartofi în serie/paralel pentru a crea suficient curent și tensiune pentru a încărca un dispozitiv precum un telefon sau o tabletă.
„În acel moment”, a spus Takhistov, „este probabil mai ușor să-ți folosești încărcătorul de telefon”.
