lalolagi o ma'a - vaega 1

O le 2019 Nobel Prize in Chemistry na maua mo le atinaʻeina o le mamanu o maa lithium-ion. E le pei o nisi o isi faaiuga a le Nobel Committee, e leʻi faateʻia ai - e ese lava. O maa Lithium-ion e faʻamalosia telefoni feaveaʻi, komepiuta feaveaʻi, mea faigaluega eletise feaveaʻi ma e oʻo lava i taavale eletise. Tolu saienitisi, John Goodenough, Stanley Whittingham ma Akira Yoshino, na tatau ona mauaina tipiloma, pine auro ma le 9 miliona SEK mo le tufatufaina atu. 

E mafai ona e faitau atili e uiga i le mafuaaga o le taui i se lomiga talu ai o la tatou taamilosaga kemisi - ma o le tusiga lava ia na faaiʻu i le faʻasalalauga o se faʻamatalaga auiliili o le mataupu o sela ma maa. Ua oo i le taimi e tausia ai lau folafolaga.

Muamua, o se faʻamatalaga puupuu o le faʻaigoaina le saʻo.

fesoʻotaʻiga e na o le pau lea o le taamilosaga e maua ai le voltage.

Batiri e aofia ai sela feso'ota'i sa'o. O le sini o le faʻateleina o le voltage, capacitance (malosi e mafai ona maua mai le faiga), poʻo mea uma e lua.

faaputuputu o se sela po'o se maa e mafai ona toe fa'aola pe a uma. E le'o tofu uma meataalo ma mea nei - o le tele e fa'aaogaina. I tautalaga i aso faisoo, o faaupuga muamua e lua e masani ona fesuiaʻi (o le a faapena foi i le mataupu), ae e tatau i se tasi ona nofouta i le eseesega i lo latou va (1).

1. Ma'a e iai sela.

E leʻi faia ni maʻa mo le tele o tausaga ua tuanaʻi, e umi atu le talaʻaga. Atonu ua uma ona e faalogo e uiga i le aafiaga Galvaniego i Volts i le amataga o le XNUMXth ma le XNUMXth seneturi, lea na faailogaina ai le amataga o le faʻaogaina o le eletise eletise i le fisiki ma le kemisi. Ae ui i lea, o le talafaasolopito o le maa na amata muamua lava. Ua leva lena…

... umi i Baghdad

I le 1936 o se Siamani suʻesuʻe i mea eli Wilhelm Koenig na maua ai se ipu omea e lata ane i Baghdad na amata mai i le senituri lona XNUMX TLM. E foliga mai e lē o se mea fou le mauaina, ona o le olaola o tagata i le Eufirate ma Tigris mo le faitau afe o tausaga.

Peitaʻi, o mea o loo i totonu o le vaa sa lilo: o se taaiga ʻapamemea elea, o se uʻamea, ma toega o resini masani. Na le mautonu Koenig i le faamoemoega o le mea taua seia oo ina ia manatua le asiasi atu i le Alley of Jewellers i Baghdad. O mamanu faapena na faʻaaogaina e tufuga o le lotoifale e ufiufi oloa 'apamemea i uʻamea taua. O le manatu o se maa anamua e leʻi faatalitonuina ai isi tagata suʻesuʻe i le eleele e faapea e leai se faamaoniga o le eletise na ola i lena taimi.

O lea (o le mea lena na taʻua ai le mea na maua) o se mea moni poʻo se tala faʻasolopito mai le 1001 po? Tuu le su'ega e filifili.

O le a e manaʻomia: ipu kopa, fao u'amea ma le vineka (ia maitauina o nei mea uma sa lauiloa ma lautele avanoa i aso anamua). Sui le resin e fa'amaufa'ailoga ai le va'a ma sui i le palasitini e fa'amama ai.

Fai le fa'ata'ita'iga i totonu o se fagu po'o se fagu, e ui o le fa'aogaina o se fagu o'ele e maua ai e le su'ega se tofo moni. Fa'aaogā pepa oneone, fa'amama u'amea i luga ole ma'a ma fa'apipi'i uaea i ai.

Ta'avale le ipu 'apamemea i totonu o se ta'avale ma tu'u i totonu o le va'a, ma fa'aofi le fao i totonu o le lola. Fa'aaogā le palasitika, fa'apipi'i le ipu ma le fao ina ia aua ne'i pa'i le tasi i le isi (2). Liligi le vineta (pe tusa o le 5% solution) i totonu o le vaʻa ma, faʻaaoga se multimeter, fua le voltage i le va o pito o uaea e fesoʻotaʻi i le ipu kopa ma le fao uʻamea. Seti le meafaigaluega e fua ai le DC current. O fea o pou o le "faaopoopo" ma o le a le "toese" o le puna eletise?

2. Ata o se kopi faaonaponei o le maa mai Baghdad.

O loʻo faʻaalia e le mita le 0,5-0,7 V, o lea o loʻo galue le maa Baghdad! Faamolemole ia matau o le pou lelei o le faiga o le kopa, ma o le pou le lelei o le uʻamea (o le mita o loʻo faʻaalia ai se tau eletise lelei i le tasi le filifiliga mo le faʻafesoʻotaʻi o uaea i faʻamau). E mafai ona maua le eletise mai le kopi fausia mo galuega aoga? Ioe, ae fai nisi faʻataʻitaʻiga ma faʻafesoʻotaʻi i latou i le faasologa e faʻateleina ai le voltage. E mana'omia e le LED pe tusa ma le 3 volts - afai e te maua le tele o mea mai lau maa, o le a moli le LED.

O le Baghdad maa na faʻataʻitaʻiina pea mo lona gafatia e faʻamalosia meafaigaluega laiti. O se faʻataʻitaʻiga tutusa na faia i le tele o tausaga talu ai e le au tusitala o le polokalame faʻalotu MythBusters. Mythbusters (e te manatua pea Atamu ma Jamie?) Na oʻo foi i le faaiuga e mafai ona avea le fausaga o se maa anamua.

O lea la na amata ai le malaga a tagata i le eletise i le silia ma le 2 tausaga talu ai? Ioe ma leai. Ioe, aua e oo lava i lena taimi na mafai ai ona mamanuina sapalai eletise. Leai, talu ai e leʻi faʻasalalau le mea fou - e leai se tasi na manaʻomia i lena taimi ma mo le tele o seneturi a sau.

So'oga? E faigofie!

Faʻamama maeʻaeʻa luga o papatusi uʻamea poʻo uaea, alumini, uʻamea, ma isi. Fa'aofi fa'ata'ita'iga o u'amea 'ese'ese e lua i totonu o se fua suamalie (lea e fa'afaigofie ai le tafe mai o le eletise) ina ia aua ne'i pa'i le tasi i le isi. Fa'afeso'ota'i fa'amau tele mita i pito o uaea o lo'o pipi'i mai le fua, ma faitau le voluma i le va. Suia ituaiga u'amea e fa'aaogaina (fa'apea fo'i fualaau 'aina) ma taumafai pea (3).

3. Fua sela (alumini ma kopa electrodes).

I tulaga uma na faia so'oga. O tau o le fuaina o voltage eseese e faʻatatau i metala ma fua na ave mo le suʻega. O le tuʻufaʻatasia o sela o fualaau aina i totonu o se maa o le a faʻatagaina oe e faʻaaogaina e faʻamalosia ai mea laiti eletise (i le tulaga lea, e manaʻomia ai se vaega itiiti o le taimi nei, e mafai ona e maua mai lau mamanu).

Faʻafesoʻotaʻi pito o uaea o loʻo pipii mai fua ogaoga i uaea, ma o nei mea, i le isi itu, i pito o le LED. O le taimi lava e te faʻafesoʻotaʻi ai pou maa i "terminal" tutusa o le diode ma o le voltage ua sili atu i se tulaga faʻapitoa, o le a faʻamalamalamaina le diode (diodes o lanu eseese e ese le voltage muamua, ae tusa ma le 3 volts e tatau ona lava. ).

O se puna eletise tutusa tutusa o se uati faaeletonika - e mafai ona galue i luga o se "fua maa" mo se taimi umi (e ui lava e faalagolago tele i le faʻataʻitaʻiga o le uati).

O fualaau faisua e le itiiti ifo i fualaʻau ma faʻatagaina oe e fausia se maa mai ia mea. Ona? Ave ni nai piko ma se aofaiga talafeagai o laupepa kopa ma alumini poʻo uaea (e mafai ona e suia nei mea i fao uʻamea, ae e te maua le eletise maualalo mai le soʻotaga e tasi). Faʻapipiʻi se maa ma a e faʻaaogaina e faʻamalo ai le fesoʻotaʻiga tuʻufaʻatasia mai le pusa musika, o le a pepese le aufaipese kukama!

Aisea kukama? Na finau Konstantin Ildefons Galchinsky e faapea: "Afai e le pepese le kukama ma i soo se taimi, atonu e le mafai ona ia vaai i le finagalo o le lagi." E foliga mai e mafai e se kemisi ona faia mea e oo lava i tusisolo e leʻi moemiti i ai.

maa Bivakov

I se faʻalavelave faʻafuaseʻi, e mafai ona e mamanuina oe lava ia ma faʻaaogaina e faʻaola ai se LED. E moni, o le a pogisa le malamalama, ae e sili atu nai lo le leai.

O le a le mea e te manaʻomia? O se diode, ioe, ae o se fata aisa, uaea apamemea, ma fao u'amea po o fao (e tatau ona faamamaina o latou pito i luga o u'amea ina ia faafaigofie ai le tafe o le eletise). Otioti le uaea i ni fasi vaega ma afifi le ulu o le sikulima po o le fao i le tasi pito o le fasi vaega. Faia ni fa'asologa u'amea-apa i lenei auala (8-10 e tatau ona lava).

Liligi le palapala susu i totonu o le pito i totonu o le limu (e mafai foi ona e sasaa le vai masima, lea e faʻaitiitia ai le malosi o le eletise). Faʻapipiʻi nei lou fausaga i totonu o le ana: o le sikulima poʻo le fao e tatau ona alu i totonu o le tasi pu, ma le uaea apamemea i le isi. Tuu isi mea e sosoo ai ina ia i ai le uamea i le lua e tasi ma le kopa (e le mafai ona faʻafesoʻotaʻi le tasi ma le isi). O le mea atoa e fai ai se faasologa: sila-apa-apa-apa-apa, ma isi. Faʻatulaga elemene i se auala e taoto ai le lua muamua ma le mulimuli (naʻo mea o loʻo i ai metala taʻitasi) i tafatafa o le tasi.

Ua oo mai le tumutumuga.

Fa'aofi le tasi vae o le diode i totonu o le avanoa muamua i le laina ma le isi vae i le pito mulimuli. Pe o susulu mai?

Afai o lea, faamalo (4)! Afai e leai, vaavaai mo mea sese. O le diode LED, e le pei o le matauila masani, e tatau ona i ai se polarity o le fesoʻotaʻiga (e te iloa o le a le uʻamea o le "plus" ma o le a le "minus" o le maa?). Ua lava le faʻaofiina o vae i le itu faʻafeagai ma le eleele. O isi mafua'aga o le fa'aletonu e maualalo tele le voltage (la'ititi 3 volts), va'ava'a matala po'o le ta'avale pu'upu'u i totonu.

4. "Earth maa" o loo faagaoioia.

I le tulaga muamua, faʻateleina le numera o vaega. I le lona lua, siaki le fesoʻotaʻiga i le va o uʻamea (faʻamaufaʻailoga le eleele o loʻo siomia ai i latou). I le tulaga lona tolu, ia mautinoa o pito o le kopa ma le sila e le paʻi le tasi i le isi i lalo o le eleele ma o le palapala poʻo le sima na e faʻafefe ai e le faʻafesoʻotaʻi lua vavalalata.

O le faʻataʻitaʻiga i le "eleʻele maa" e manaia ma faʻamaonia e mafai ona maua le eletise mai toetoe lava leai se mea. E tusa lava pe e te le manaʻomia le faʻaogaina o se fausaga fau, e mafai lava ona e faʻafiafiaina tagata tolauapi i ou tomai faʻapitoa MacGyver (atonu naʻo le manatuaina e tekinisia sinia) poʻo le master survivalist.

E faapefea ona galue sela?

O se u'amea (electrode) ua faatofuina i totonu o se vaifofo (electrolyte) e molia mai ai. Ole aofa'i la'ititi o cation e alu ile vaifofo, a'o fa'aeletonika tumau ile u'amea. E fia ions o loʻo i totonu o le vaifofo ma pe fia le tele o electrons o loʻo i totonu o le uamea e faʻalagolago i le ituaiga o uʻamea, fofo, vevela, ma le tele o isi mea. Afai e lua metala eseese e faatofuina i se electrolyte, o le a tulai mai se voltage i le va oi latou ona o le eseese numera o electrons. Pe a faʻafesoʻotaʻi le eletise i se uaea, o le eletise mai se uʻamea ma se numera tele o latou (negative electrode, i.e. cell anode) o le a amata ona tafe i totonu o se uʻamea ma se numera laʻititi o latou (positive electrode - cathode). O le mea moni, i le taimi o le faagaoioiga o le sela, e tatau ona tausia se paleni: uʻamea cations mai le anode e alu i le vaifofo, ma o le electrons tuuina atu i le cathode tali atu i ions siomia. O le taamilosaga atoa e tapunia e se electrolyte e maua ai felauaiga ion. O le malosi o electrons o loʻo tafe i totonu o se taʻavale e mafai ona faʻaaogaina mo galuega aoga.