¿Por qué algunas frutas y verduras conducen electricidad?
En casi cualquier feria de ciencias, seguramente verás al menos dos experimentos comunes: el volcán de papel cliché y la siempre popular batería de pepinillos o patatas. Mucha gente puede pensar que es increíble que una simple pieza de producto pueda conducir electricidad. Resulta que eso no es todo.
Existen muchos tipos de conductores. Estos conductores incluyen conductores eléctricos tradicionales, como los cables de cobre y plata utilizados para transportar electricidad en hogares y edificios, así como conductores iónicos, que entregan energía a través de iones que se mueven libremente. Los materiales orgánicos, como el tejido humano o las patatas en experimentos científicos, son conductores iónicos que crean circuitos iónicos. Los electrolitos (compuestos que producen iones cuando se disuelven en agua) desempeñan todas las funciones en estos materiales.
"Las frutas y verduras conducen la electricidad de la misma manera que las soluciones salinas completan los circuitos eléctricos", dijo Michael Hickner, profesor asociado en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de Penn State. "No son como los circuitos eléctricos tradicionales. Conductores que conducen electrones [¿Cómo funcionan las baterías?]
Los conductores iónicos contienen cargas positivas y negativas, los llamados iones cargados, que pueden moverse libremente cuando se exponen a voltaje, por ejemplo, cuando se disuelven en agua. El sodio y el cloro (el sodio y el cloro tienen cargas opuestas, como el Na y el Cl) forman soluciones iónicas, dijo Hickner. Estas soluciones iónicas se llaman electrolitos y se pueden encontrar en cualquier organismo vivo, según Tech. La verdura puede ser conductora de iones, solo que algunas son mejores que otras, por eso el agua salada o el agua del grifo sin filtrar es mejor conductora que el agua dulce filtrada.
Las mejores baterías de alimentos son cualquier fruta o verdura. con un alto nivel de iones superconductores (como potasio o sodio) y la estructura interna adecuada para producir una corriente de trabajo. Una papa con una estructura uniforme y una alta concentración de sodio y un buen ejemplo de este tipo de alimento son los encurtidos ácidos. Para obtener "energía" eléctrica adicional, las patatas se pueden remojar en agua salada antes de montar el experimento de la batería de patatas. p>
Los tomates, en comparación, son sucios y a menudo gotean por dentro, e incluso las naranjas, que contienen mucho potasio, no funcionan bien porque la pulpa está dividida en múltiples partes internas que pueden causar daños a la corriente. La corriente crea una barrera, dijo Paul Tarkistoff, profesor asociado de ingeniería alimentaria en la Universidad de Rutgers en Nueva Jersey, a Live Science: Fruits and Metals. p>
Algunas frutas y verduras pueden estar llenas de iones superconductores, pero convertir estos alimentos en baterías requiere más materiales. El voltaje de la batería proviene de electrodos hechos de dos metales diferentes, como cobre y zinc. y a. Clavos galvanizados (generalmente hechos de hierro recubierto de zinc) para crear una batería de papa o pepinillo. Cuando se insertan dos metales diferentes y se conectan con un cable, se forma un circuito, y luego, cuando este material se combina con los electrolitos. Al entrar en contacto, la reacción de la batería comienza a producir un voltaje. Debido a la diferencia de energía potencial entre los dos metales, los iones positivos y negativos comenzarán a moverse libremente.
Pero, ¿podría una batería de papa alimentar una celda? ¿Batería de teléfono?
Las baterías de papa solo pueden producir alrededor de 1,2 voltios de energía, dijo Tahistov, y agregó que se necesitarían muchas baterías de papa en paralelo para generar suficiente corriente para cargar un dispositivo como un teléfono celular o una tableta. "En este punto, podría ser más fácil usar un cargador de teléfono", dijo Tahistov.