說(shuō)到電池,續(xù)航能力無(wú)疑是我們需要重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)。人類之所以發(fā)明電池,不僅是為了將電能儲(chǔ)存起來(lái),并且電池能夠隨時(shí)隨地為用電設(shè)備提供電能,如果一塊電池的續(xù)航能力很差,用不了多久就沒(méi)電了,這將給使用者帶來(lái)不便,相信對(duì)此,我們每個(gè)人都深有體會(huì)。那么,小伙伴們知道世界上最長(zhǎng)壽的電池長(zhǎng)啥樣嘛?
今天我們要介紹的主角就是牛津電鈴,這個(gè)堪稱“勞?!钡碾娾従蛿[放在英國(guó)牛津大學(xué)克拉倫登實(shí)驗(yàn)室門廳的架子上,第一眼看上去,它就是一個(gè)普通的實(shí)驗(yàn)裝置。但是神奇的是,這個(gè)被罩在雙層玻璃中的電鈴,竟然已經(jīng)持響了180多年了,幾乎很少有實(shí)驗(yàn)會(huì)持續(xù)這么長(zhǎng)的時(shí)間。而科學(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),這個(gè)電鈴的電池還沒(méi)有明顯的枯竭現(xiàn)象。所以,接下來(lái)的百年內(nèi),如果沒(méi)有外界刺激,這個(gè)電鈴能繼續(xù)運(yùn)作下去。難道永動(dòng)機(jī)就這樣造出來(lái)了嗎?這個(gè)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(guó)牛津大學(xué)克拉倫登實(shí)驗(yàn)室
解密“牛津電鈴”
觀察這個(gè)電鈴的結(jié)構(gòu)我們發(fā)現(xiàn)它的組成非常簡(jiǎn)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(gè)被串聯(lián)起來(lái)的干電堆,在兩個(gè)電堆的下方各有一個(gè)用黃銅制成的鈴鐺。而在鈴鐺之間有一個(gè)大小為4毫米的金屬球,這個(gè)金屬球與兩個(gè)鈴鐺之間有微小的縫隙。而這個(gè)電鈴的聲音,就是依靠金屬球在鈴鐺之間來(lái)回?cái)[動(dòng),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(xù)這么多年來(lái)回?cái)[動(dòng)的。
有關(guān)牛津電鈴的工作原理,科學(xué)家們也一頭霧水,只能靠合理地推理猜測(cè)來(lái)得知。因?yàn)樽詮碾娾彿旁谂=虼髮W(xué)后,就一直沒(méi)有打開(kāi)過(guò),所以隔絕空氣可能是電池能夠長(zhǎng)久工作的原因之一。而猜測(cè)的正確與否只有將牛津電鈴拆開(kāi)才能得到驗(yàn)證,但是拆開(kāi)便意味著電池壽命的終結(jié),誰(shuí)也不想打擾這位“勞?!毙燎诘毓ぷ鳌?/p>
目前,科學(xué)家們認(rèn)為比較合理的一種猜測(cè)是這樣的。金屬球能夠來(lái)回?cái)[動(dòng)的能量依靠的就是兩個(gè)干電堆來(lái)提供。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是當(dāng)金屬球碰到其中一個(gè)鈴鐺后,其上面就會(huì)攜帶正電荷。由于兩者帶上了同種電荷,于是根據(jù)同種電荷相斥的原理就會(huì)產(chǎn)生微弱的排斥力,使得它被撞擊到另一個(gè)鈴鐺上。此時(shí)金屬球身上攜帶的電荷變成了負(fù)電荷,于是它又被帶有正電荷的鈴鐺所吸引。就這樣循環(huán)往復(fù),牛津電鈴便形成了一個(gè)2赫茲的震蕩周期。
而對(duì)于兩個(gè)干電堆,科學(xué)家們猜測(cè)應(yīng)該是贊博尼電堆,這是一種由朱塞佩·贊博尼在1812年發(fā)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(gòu)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(jìn)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(nèi)阻很大,所以即便短路也不會(huì)將其燒毀。并且金屬球在鈴鐺之間的運(yùn)動(dòng),只會(huì)傳遞很小的電流,因此電池的耗電量就會(huì)很少,如此才能持續(xù)那么長(zhǎng)的時(shí)間。
贊博尼電堆
當(dāng)然,以上這些都僅僅是科學(xué)家們的猜測(cè),最終謎底的解開(kāi)還得等電鈴沒(méi)電被拆開(kāi)的那天。小伙伴們是期待這一天早點(diǎn)來(lái)還是晚點(diǎn)來(lái)呢。
除了牛津電鈴以外,在科學(xué)史上還有一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)百年,看似毫無(wú)意義的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是大家非常熟悉的瀝青滴落實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)從1927年開(kāi)始設(shè)置,到現(xiàn)在也已經(jīng)快接近100年了。它的目的很簡(jiǎn)單,就是想證明平時(shí)我們看到的固體瀝青塊,其實(shí)是黏度非常大的流體。到目前為止瀝青總共滴落過(guò)9次,最近的一次是在2014年。
所以眼見(jiàn)為實(shí)是不是也會(huì)出錯(cuò)呢?看似固體的瀝青也會(huì)滴落,大家還能想到其他類似的嗎?
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原文標(biāo)題:你知道世界上最長(zhǎng)壽的電池嗎?
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