本文參加百家號#科學了不起#系列徵文賽。
作者:文/星球科普
我們不得不承認,手機已經成為了我們日常生活中不可或缺的一部分,沒有手機可能我們寸步難行,試想一下當手機電量即將耗盡時,是否會令我們感覺到緊張和沮喪呢?
事實上,手機電量的多少與電池有著密切關係,而電池的壽命則會受到很多因素的影響。例如:使用習慣、外界環境、充電周期等等,如果你每天至少給手機充電一次的話,手機電池性能將會在8個月之後出現明顯的下降。那麼一顆沒有充過電的電池可以永遠使用嗎?答案是肯定的,它就放在英國牛津大學克拉倫登實驗室(Clarendon Laboratory)裡。
該裝置由一個懸掛在兩個小鈴鐺之間來回移動的金屬球組成,當金屬球擊打鈴鐺後會發出響聲。雖然這個裝置看起來很簡單,但其實它很不一般。要知道,這枚牛津電鈴距今已有175年的歷史,並且已經發出過100多億次撞擊聲響。
最為神秘的地方在於給這個裝置供電的電池。然而沒有人知道電池真正的化學成分,科學家們正絕望地等待它停下來之後來研究其電池構成。不過,到目前為止,電池還沒有出現任何「電量不足」的跡象,因此它也被金氏世界紀錄列為「世界上最耐用的電池」。
19世紀,牛津大學物理學教授羅伯特·沃克獲得了一個非常有趣的裝置。這是個由樂器製造商沃特·金和希爾製造的裝置,其由兩個銅鈴組成,每個銅鈴位於一顆電池的下方,金屬球在它們之間擺動。這個裝置最初是作為實驗的一部分製造的,當金屬球撞擊其中一個鈴鐺時,相應的電池會釋放出電荷,這個過程不斷重複,從而產生鈴聲。由於該動作使電池的耗電量非常少,這使得它成為了世界上運行時間最長的科學實驗之一。
但問題是,從牛津電鈴被製造出來那一刻開始已經運行了175年,其中最大的奧秘就在於電池的內部組成。科學家推測,這種電池的成分可能是由金屬箔和塗有二氧化錳的紙交替組成的,這些二氧化錳可能具有幾千層厚。此外,電池上還覆蓋著一層熔硫絕緣層,以防止大氣的氧化作用。
到目前為止,牛津電鈴已經響了大約100億次,但由於產生的電荷很低,金屬球幾乎沒有擊中鈴鐺,所以很難聽到聲音。也就是說,這麼長時間以來,沒有人確切地知道它究竟是如何運作的,那麼對於牛津電鈴來說,真正的謎底還能夠解開嗎