Неразгаданная тайна электрического звонка, работающего уже более 175 лет

Срок службы батареи зависит от многих факторов, таких как использование, погода, циклы зарядки и т. д. Например, по данным Apple, батареи iPhone должны выдерживать не менее 500 полных циклов зарядки, и если вы заряжаете свой телефон хотя бы раз в день, вы увидите заметное снижение производительности через 8 месяцев, 16 месяцев и 32 месяца.

Теперь давайте перейдем к животрепещущему вопросу: может ли любой аккумулятор работать вечно без подзарядки? Ответ положительный, и он стоит на полке в вестибюле Кларендонской лаборатории Оксфордского университета в Великобритании.

Устройство, официально известное как Clarendon Dry Pile, состоит из подвешенного металлического шара, который перемещается между двумя маленькими колокольчиками. Мяч, ударяясь о колокольчики, издает звон. Несмотря на то, что это выглядит как простое устройство, это далеко не так.

Спустя более 175 лет после изготовления оксфордский электрический звонок (как его часто называют) прозвонил более 10 миллиардов раз. А секрет кроется в аккумуляторе, питающем это устройство. Никто еще не выяснил состав батареи, и ученые отчаянно ждут, когда она закончится, чтобы исследовать ее содержимое.

На данный момент батарея не подает признаков разрядки, а в Книге рекордов Гиннеса ее назвали «самой долгоживущей батареей в мире» за такое длительное время работы.

История Оксфордского электрического звонка

В 1800-х годах Роберт Уокер, профессор физики Оксфордского университета, приобрел очень интересное устройство.

Устройство, изготовленное производителями инструментов Watkins & Hill, состояло из двух латунных колокольчиков, каждый из которых находился под сухой батареей, между которыми подвешивалась металлическая сфера, издававшая звон. Первоначально устройство было создано в рамках эксперимента, аналогичного многим другим, проводимым в лабораториях по всей Европе.

Но этот колокол был особенным, и что делало его особенным, так это батарея.

Когда звонок ударяет в один из колоколов, соответствующая сухощетинная батарея высвобождает небольшой заряд, перекидывая звонок на другой звонок. Процесс повторяется снова и снова, создавая таким образом звенящий звук.

А поскольку между звонками проходит лишь небольшое количество заряда, батарея разряжается очень мало, пока продолжает звонить, что делает его одним из самых продолжительных научных экспериментов в мире.

Но вот загвоздка: с тех пор аккумулятор работает уже более 175 лет, и его секрет кроется во внутреннем составе «сухого ворса» аккумулятора.

Ученые предполагают, что состав может состоять из чередующихся слоев металлической фольги и бумаги, покрытых диоксидом марганца, толщиной в несколько тысяч слоев или дисков. Батарея также покрыта изолирующим слоем расплавленной серы для защиты от непогоды.

Как исследователь, А. Дж. Крофт пишет о колоколе в своей статье 1984 года, представленной в European Journal of Physics.

«Из чего сделаны аккумуляторы — неизвестно, но ясно, что внешнее покрытие состоит из серы, и это уплотняет элементы и электролит. Батареи, подобные этим, были изготовлены Zamboni, чьи батареи состояли примерно из 2000 пар дисков из оловянной фольги, приклеенных к бумаге, пропитанной сульфатом цинка и покрытых с другой стороны двуокисью марганца».

На сегодняшний день колокол прозвонил примерно 10 миллиардов раз, но звук едва слышен, потому что генерируемый заряд настолько мал, что металлический шарик едва касается металлических колокольчиков. Однако как именно он функционировал так долго? Никто не знает наверняка.

Будет ли разгадана тайна?

Оксфордская команда ждет, пока разрядится аккумулятор и разберут механизм, но пока у них нет другого выбора, кроме как строить обоснованные предположения о его составе.

Звонок в стеклянном корпусе звонит без перерыва и пока не показывает никаких признаков остановки, и исследователи опасаются, что преждевременное открытие корпуса может повредить батарею.

Вместо этого они решили подождать, чтобы посмотреть, как долго это продлится. Да, у этой батареи невероятная продолжительность жизни, и, если ученые правы, она все равно переживет остальных из нас.

Однако оксфордская батарея дает нам ценный урок смирения. Из функциональной простоты старых технологий можно многому научиться, а все будущие инновации основаны на надежных, подробных экспериментах из прошлого.