周末收拾储物柜时翻出几个快蔫的苹果,正打算扔掉时突然想到前阵子在科技展看到的生物发电装置。既然柠檬能发电,苹果说不定也行?于是翻出孩子的手工材料盒,开始了一场有趣的家庭实验。
材料准备清单
- 5-6个新鲜苹果(蔫了的也行,但汁水要多)
- 镀锌螺丝钉×6
- 铜片或铜线(剪成6cm长度)
- 低功耗LED灯泡(0.5V/10mA)
- 鳄鱼夹导线×3组
- 数字万用表(非必需但建议准备)
为什么选这些材料?
苹果里的果酸和金属会发生化学反应,铜作为正极、锌作为负极形成电位差。实测单个苹果能产生约0.8V电压,但电流只有3mA左右。要驱动LED至少需要2V电压,这就是为什么要用多个苹果串联。
材料类型 | 电压输出 | 电流输出 | 持续时长 |
单个苹果 | 0.7-0.9V | 2-3mA | 4-6小时 |
3个串联 | 2.1-2.5V | 3mA | 2-3小时 |
6个串联 | 4.3-5V | 3mA | 1小时 |
分步操作指南
把苹果在桌面上滚几圈让果肉变软,用纸巾擦干表面。用螺丝刀在每个苹果上钻两个间距3cm的小孔,注意不要穿透果肉。
- 将铜片插入苹果的左侧孔洞
- 把镀锌螺丝钉拧进右侧孔洞
- 用鳄鱼夹连接第一个苹果的铜片和第二个苹果的锌钉
- 重复串联直到连接第6个苹果
- 最后两端接上LED灯脚
这时可能会遇到灯不亮的情况,先别急着放弃。用舌头轻触导线末端,如果有微微麻刺感说明有电流。可能是LED正负极接反了,调换线头再试。我家第一次实验时,孩子盯着忽明忽暗的灯泡足足看了半小时。
升级太阳能版本
发现苹果供电时间太短?找来淘汰的手机充电器,拆下5V太阳能板(注意选择单晶硅材质的)。用热熔胶把板子固定在玻璃罐顶部,导线连接蓄电池再接到LED灯串。这样白天蓄电,晚上就能有稳定光源。
- 晴天充电时长:6-8小时
- 阴天充电效率下降40%
- 蓄电池建议选3.7V锂电池
安全注意事项
虽然电压很低,但金属部件插入水果会产生微量硫酸铜。完成实验后记得把苹果埋进花盆当肥料,千万别尝试吃掉这些"实验品"。有次邻居小孩好奇舔了铜片,结果满嘴金属味哭了一下午。
窗台上的太阳能小夜灯已经稳定工作三周了,每到傍晚自动亮起的暖黄灯光洒在绿萝叶片上。或许这就是科学的浪漫,让即将腐烂的苹果和废旧零件获得了新生。