流动的“水桥”竟然也可以当电池
材料牛注:奥地利一研究团队借助流动的水桥制成了储藏电荷的水。
“水桥”现象在十九世纪被发现后,就陷入被人遗忘的尴尬场景。直到2007年在格拉茨技术大学被科学家们拿来重新开展研究,这个曾经的“妃子”才再度被科学家们恩宠。将蒸馏后的纯净水放在两个烧杯中,通上高电压,就形成了一个浮动的水桥;这个水桥是双向流动的,它有着特殊的密度、结构与性能。
上图为在15千伏高压下形成的“水桥”(先准备两个装满水的烧杯,然后将两个杯子通上电,最后把它们分开,这时一个奇怪的现象出现了:从烧杯中渗出来的水流并不会下落,而是相互连接在空中形成了一座“水桥”,与重力抗衡)
现在,格拉茨技术大学的研究小组和荷兰Wetsus研究中心课题组对外宣称:这座浮动的水桥产生的带电水,至少能在短时间内储存电荷。
质子电荷
水桥里的水喜欢分量更重的带电质子,因为只能靠它充电;所以这种新型的“水”带正电还是负电取决于它包含质子的多少。研究表明,在阳极水发生电解的情况下,一侧烧杯中的质子相对于另一侧是过量的。如果水桥突然关闭,可以通过测量光谱来证明质子仍处于带电状态。初步的研究表明,这种流体的带电状态会稳定一周左右。
从“水电池”到低废化学
这种水桥当用于电化学或生化反应时,就相当于给各种可能的工业应用发了一个巨大的“红包”,其可以帮助物质和其他材料接触以发生化学反应,水也可以成为“水电池”来存储电荷,并且也可以在不产生任何酸性或碱性水的情况下生产出酸和碱。这在化学上减少了废物的产生,开启了环保清洁剂发展的新篇章,并为其在医疗上的应用增添了新的可能性。
该研究成果被发表在Journal of Physics D: Applied Physics。
感谢材料人编辑部糯米提供素材
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