นาฬิกามะนาวทำงานอย่างไร

นาฬิกาพลังมะนาวทำงานโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส น้ำมะนาวเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกรด ซึ่งเชื่อมต่อเป็นวงจรผ่านอิเล็กโทรดโลหะ ต้องมีโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันเพื่อผลิตประจุไฟฟ้า สังกะสีและทองแดงเป็นเรื่องปกติ มิฉะนั้น จะต้องมีแหล่งไฟฟ้าภายนอกเพื่อกระตุ้นอิเล็กโทรไลซิส โลหะทั้งสองผลิตกระแสไฟฟ้าที่จำเป็นในการชาร์จอิเล็กโทรไลต์ ดังนั้นจึงทำให้กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส (การแยก) เกิดขึ้น และกระแสไฟฟ้าจะไหลเพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับนาฬิกา

อิเล็กโทรไลซิสมีอยู่ในกระบวนการทางไฟฟ้าทั้งหมด มันคือการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านสารที่เรียกว่าตัวนำอิเล็กโทรไลต์ ตัวนำทั้งหมดมีไอออนที่เคลื่อนที่เร็ว หมายความว่ามันหลอมเหลวหรือเคลื่อนที่ได้ ในการเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า จะต้องสร้างวงจรเพื่อสร้างประจุไฟฟ้า แหล่งไฟฟ้าภายนอก (ซึ่งต้องมีเพื่อเริ่มกระบวนการ) ผ่านอิเล็กโทรดที่เป็น ไประหว่างไฟฟ้ากับอิเล็กโทรไลต์ (ของเหลวที่มีไอออนเคลื่อนที่) ซึ่งอิออนอิเล็กโทรไลต์ดูดซับหรือสูญเสีย อิเล็กตรอน ไอออนที่ได้รับและสูญเสียอิเล็กตรอนจะสูญเสียประจุและเคลื่อนออกจากอิเล็กโทรไลต์ เป็นกระบวนการที่แยกองค์ประกอบทางเคมี ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปทั่ววงจร ซึ่งทำให้นาฬิกา แบตเตอรี่ หรือไฟจ่ายไฟได้ กระบวนการอิเล็กโทรลิซิสเป็นที่สะดุดตาที่สุดสำหรับการแยกไฮโดรเจนออกจากออกซิเจนในน้ำ

ในนาฬิกาที่ขับเคลื่อนด้วยมะนาวส่วนใหญ่ ตัวนำอิเล็กโทรดอาจเป็นหมุดโลหะผสมขนาดเล็กหรือโลหะสองชนิดแยกกันที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน มีนาฬิกาพลังงานมะนาวเชิงพาณิชย์จำนวนมากที่ใช้ปลั๊กขนาดเล็กที่ทำจากทองแดงและสังกะสีซึ่งมะนาวจะติดอยู่ การเชื่อมต่อทำให้เกิดอิเล็กโทรไลซิส และพลังงานจะไหลผ่านลวดที่ซ่อนอยู่เพื่อจ่ายพลังงานให้กับนาฬิกา (ปกติคืออะนาล็อก)

โปรเจ็กต์งานวิทยาศาสตร์ระดับประถมศึกษาที่มีชื่อเสียงนี้ดูโรแมนติกน้อยกว่าเล็กน้อย โดยใช้มะนาวสักเส้นที่เจาะโดย หมุดหรือคลิปหนีบกระดาษที่ห่อด้วยกระดาษฟอยล์อลูมิเนียมที่ต่อด้วยลวดทองแดงที่เป็นวงจรต่อผ่าน a through นาฬิกา. มีอิเล็กโทรไลต์ (กรดมะนาว) มีโลหะสองชนิดสร้างวงจรปิด อิเล็กโทรไลซิสสามารถเกิดขึ้นได้ จึงเป็นการเปิดเครื่องนาฬิกา (แต่ในระยะเวลาที่จำกัดมาก) มะนาวไม่ใช่สิ่งเดียวที่สามารถนำมาใช้เป็นพลังงานนาฬิกาโดยใช้กระแสไฟฟ้า อิเล็กโทรไลต์ของเหลวใดๆ เช่น น้ำเกลือ มีประสิทธิภาพ