說到電池,續航能力無疑是我們需要重點關注的指標。人類之所以發明電池,不僅是為了將電能儲存起來,并且電池能夠隨時隨地為用電設備提供電能,如果一塊電池的續航能力很差,用不了多久就沒電了,這將給使用者帶來不便,相信對此,我們每個人都深有體會。那么,小伙伴們知道世界上最長壽的電池長啥樣嘛?
今天我們要介紹的主角就是牛津電鈴,這個堪稱“勞模”的電鈴就擺放在英國牛津大學克拉倫登實驗室門廳的架子上,第一眼看上去,它就是一個普通的實驗裝置。但是神奇的是,這個被罩在雙層玻璃中的電鈴,竟然已經持響了180多年了,幾乎很少有實驗會持續這么長的時間。而科學家通過研究發現,這個電鈴的電池還沒有明顯的枯竭現象。所以,接下來的百年內,如果沒有外界刺激,這個電鈴能繼續運作下去。難道永動機就這樣造出來了嗎?這個電鈴的工作原理又是怎樣的呢?今天就跟隨小編的腳步去一探究竟!
英國牛津大學克拉倫登實驗室
解密“牛津電鈴”
觀察這個電鈴的結構我們發現它的組成非常簡單,最外面被雙層玻璃罩密封著,有效的隔絕了外部的空氣,在玻璃罩里面有兩個被串聯起來的干電堆,在兩個電堆的下方各有一個用黃銅制成的鈴鐺。而在鈴鐺之間有一個大小為4毫米的金屬球,這個金屬球與兩個鈴鐺之間有微小的縫隙。而這個電鈴的聲音,就是依靠金屬球在鈴鐺之間來回擺動,以此敲打鈴鐺起到打鈴的效果。我們很難想象它是如何做到持續這么多年來回擺動的。
有關牛津電鈴的工作原理,科學家們也一頭霧水,只能靠合理地推理猜測來得知。因為自從電鈴放在牛津大學后,就一直沒有打開過,所以隔絕空氣可能是電池能夠長久工作的原因之一。而猜測的正確與否只有將牛津電鈴拆開才能得到驗證,但是拆開便意味著電池壽命的終結,誰也不想打擾這位“勞模”辛勤地工作。
目前,科學家們認為比較合理的一種猜測是這樣的。金屬球能夠來回擺動的能量依靠的就是兩個干電堆來提供。簡單來說就是當金屬球碰到其中一個鈴鐺后,其上面就會攜帶正電荷。由于兩者帶上了同種電荷,于是根據同種電荷相斥的原理就會產生微弱的排斥力,使得它被撞擊到另一個鈴鐺上。此時金屬球身上攜帶的電荷變成了負電荷,于是它又被帶有正電荷的鈴鐺所吸引。就這樣循環往復,牛津電鈴便形成了一個2赫茲的震蕩周期。
而對于兩個干電堆,科學家們猜測應該是贊博尼電堆,這是一種由朱塞佩·贊博尼在1812年發明的靜電電池。它的主要部分就是銀箔、鋅箔等金屬箔和圓盤形狀的紙構成,這種紙的一面涂上了二氧化錳,另一面涂的是硫酸鋅。將這些東西疊上幾千層,再用帶有端蓋的玻璃管進行壓縮,隨后就可以將其浸入熔融硫中絕緣處理。盡管它能提供的電流只有納安,但是由于其內阻很大,所以即便短路也不會將其燒毀。并且金屬球在鈴鐺之間的運動,只會傳遞很小的電流,因此電池的耗電量就會很少,如此才能持續那么長的時間。
贊博尼電堆
當然,以上這些都僅僅是科學家們的猜測,最終謎底的解開還得等電鈴沒電被拆開的那天。小伙伴們是期待這一天早點來還是晚點來呢。
除了牛津電鈴以外,在科學史上還有一項長達百年,看似毫無意義的實驗。這個實驗就是大家非常熟悉的瀝青滴落實驗,這個實驗從1927年開始設置,到現在也已經快接近100年了。它的目的很簡單,就是想證明平時我們看到的固體瀝青塊,其實是黏度非常大的流體。到目前為止瀝青總共滴落過9次,最近的一次是在2014年。
所以眼見為實是不是也會出錯呢?看似固體的瀝青也會滴落,大家還能想到其他類似的嗎?
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原文標題:你知道世界上最長壽的電池嗎?
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