فهرست مطالب
زنگ برقی آکسفورد که از سال ۱۸۴۰ در آزمایشگاه کلارندون فعال است، با فرکانس ۲ هرتز بیش از ۱۰ میلیارد بار نواخته و بهدلیل جریان یک نانوآمپری هنوز متوقف نشده است.
به گزارش سرویس انرژی تکناک، در دنیای فناوریهای مدرن، دستگاههای پیشرفتهای مانند گوشیهای هوشمند با باتریهایی عرضه میشوند که با یک بار شارژ، حداکثر تا ۳۰ ساعت پخش ویدیو را پشتیبانی میکنند. این عددی خیرهکننده در دنیای الکترونیک فعلی به شمار میرود، اما در مقایسه با دستگاهی که از سال ۱۸۴۰ میلادی تا به امروز بهطور بیوقفه در حال کار است، بسیار ناچیز جلوه میکند. زنگ برقی آکسفورد که هماکنون در آزمایشگاه کلارندون دانشگاه آکسفورد نگهداری میشود، نه تنها یکی از عجیبترین وسایل آزمایشی تاریخ علم است، بلکه رازآلودترین باتری جهان نیز محسوب میشود که برخلاف پیشبینی سازندگانش، پس از گذشت نزدیک به دو قرن همچنان به کار خود ادامه میدهد.
تاریخچه این دستگاه به سال ۱۸۲۵ بازمیگردد؛ زمانی که شرکت تولیدی Watkins and Hill در لندن تصمیم گرفت باتریای بر اساس پژوهشهای فیزیکدان و کشیش ایتالیایی، جوزپه زامبونی، بسازد. زامبونی روشی برای تولید باتری ابداع کرده بود که به «پیل خشک» شهرت داشت. این باتریها که از پشتههای بلند و بسیار نازک لایههای فویل قلع تشکیل شده بودند، با لایههای کاغذ از یکدیگر جدا میشدند. نامگذاری پیل خشک نیز به این دلیل است که برخلاف باتریهای امروزی، هیچگونه مایع الکترولیتی درون آنها وجود ندارد.
بادوامترین باتری در گینس
این طراحی اولیه میتوانست ولتاژ بسیار بالایی ایجاد کند، اما جریان تولیدی آن بهقدری پایین بود که این دستگاهها عملا برای کاربردهای پرتوان غیرقابل استفاده بودند. با این حال، همین جریان اندک باعث شد انرژی ذخیرهشده در پیلها بسیار بهآرامی تخلیه شود و عمر بسیار طولانیتری نسبت به سایر باتریها پیدا کنند.
در سال ۱۸۴۰، کشیش رابرت واکر این دستگاه را خریداری کرد و آن را در محفظهای شیشهای به نحوی تنظیم کرد که دو پیل خشک به دو زنگوله فلزی متصل شوند. یک ضربهزن کوچک در میان آنها قرار گرفت تا با استفاده از نیروی الکترواستاتیکی، میان دو زنگوله به نوسان درآید. از آن زمان تاکنون، این زنگوله با فرکانس ۲ هرتز و با سرعتی معادل دو ضربه در ثانیه به کار خود ادامه داده است. زنگ برقی آکسفورد با ثبت بیش از ۱۰ میلیارد بار زنگ زدن، توانسته نام خود را در کتاب رکوردهای جهانی گینس بهعنوان بادوامترین باتری جهان به ثبت برساند.
راز ناشناخته ترکیب داخلی باتری
با وجود گذشت بیش از ۱۸۰ سال، زنگ برقی آکسفورد همچنان یک معمای علمی باقی مانده است. دانشمندان و مهندسان به اصول کلی کارکرد پیلهای خشک آن دوره واقف هستند، اما هیچکس نمیتواند با اطمینان بگوید درون این دستگاه خاص چه موادی به کار رفته است. اسناد تاریخی مشخص نمیکنند که لایههای فویل از قلع، روی، نقره یا گوگرد ساخته شدهاند یا چه تعداد لایه درون این پیلها قرار دارد. نکته شگفتانگیز این است که سازندگان اولیه یعنی Watkins and Hill در همان زمان پیشبینی کرده بودند که توان الکتریکی این دستگاه تنها «سه یا چهار سال» دوام خواهد آورد. فراتر رفتن عمر باتری از این پیشبینی اولیه به مدت بیش از یک قرن، پرسشهای بیپاسخی را برای محققان ایجاد کرده است.
به نوشته یاهوتک، دلیل اصلی اینکه کسی تلاش نمیکند محفظه را بشکند و درون باتری را بررسی کند، حفظ اصالت آزمایش است. از دیدگاه دانشمندان، اینکه باتری دقیقا چه ساختاری دارد، از اینکه اگر دستنخورده باقی بماند چه مدت دیگر میتواند به کار خود ادامه دهد، اهمیت کمتری دارد. میزان جریان مصرفی این دستگاه حدود یک نانوآمپر است که در مقایسه با ابزارهای امروزی، رقمی فوقالعاده ناچیز محسوب میشود. در سالهای اخیر، سرعت ضربات دستگاه اندکی کاهش یافته است که نشان میدهد بالاخره پایان کار این باتری تاریخی نیز فرا خواهد رسید. با این حال، کسی نمیداند این اتفاق در چند سال آینده رخ میدهد یا دههها طول میکشد. برای دانشمندان، کشف راز طول عمر شگفتانگیز این باتری نه برای کاربردهای صنعتی، بلکه به عنوان نمادی از استقامت فناوریهای اولیه بشر، موضوعی ارزشمند برای مطالعه باقی خواهد ماند. تا آن زمان، زنگ برقی آکسفورد همچنان به مسیر خود ادامه میدهد تا به مرز ۲۰۰سالگی برسد.
