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https://www.popularmechanics.com/scienc ... tery-work/https://www.facebook.com/photo?fbid=102 ... 0290672027Questa batteria di 2000 anni fa funziona davvero e un artigiano ha trovato il dettaglio nascosto che lo dimostra.
Nel 2005, l'artigiano di coltelli Alexander Bazes stava guardando una replica di Mythbusters , un programma che tentava di ricostruire un misterioso manufatto antico , presumibilmente una specie di batteria sviluppata 2000 anni fa. Ma il metodo degli sperimentatori non gli sembrava sensato.
Quella che oggi è conosciuta come la Batteria di Baghdad è un contenitore di ceramica contenente un cilindro di rame con un'asta di ferro verticale al suo interno. Molte di queste presunte protobatterie furono scoperte vicino a Baghdad e datate a circa il 300 a.C., sebbene il loro utilizzo esatto sia andato perduto nel tempo. Dal suo ritrovamento nel 1936, nessuno è stato in grado di ricrearla in un modo che supporti l'idea di un progetto in grado di generare una risposta elettrochimica pratica.
Dopo l'episodio della serie Discovery, Bazes, che lavora anche come ricercatore indipendente, ha avuto l'ispirazione di intraprendere una propria indagine. Sembrava che mancasse qualcosa nella riproduzione televisiva di questo oggetto, pensò. Poi ha ricordato il suo addestramento in Giappone, notando come alcune caratteristiche apparentemente irrazionali dei coltelli dei suoi insegnanti fossero state in realtà incorporate nel design per valide ragioni.
Fu allora che Bazes si rese conto che ciò che poteva sembrare superfluo poteva in realtà rivelarsi sorprendentemente utile.
"Ho deciso di affrontare il mio esperimento invece dal punto di vista di un oggetto creato da un maestro", afferma. "Se questo manufatto avesse davvero funzionato come una batteria, allora ho pensato che probabilmente non sarebbe stato il primo dispositivo del suo genere a essere realizzato. Il linguaggio del design del manufatto dovrebbe quindi raccontare una storia di tentativi ed errori attraverso i quali i suoi creatori hanno trovato il modo migliore per loro – 2000 anni fa – per ottenere i risultati desiderati. Nulla dovrebbe essere superfluo o inutilmente scomodo".
Precedenti esperimenti volti a ricreare la Batteria di Baghdad prevedevano di riempire il contenitore con aceto e di misurarne l'uscita elettrica. A soli due decimi di volt, l'uscita era debole, ma Bazes sospettava che questi tentativi avessero trascurato un aspetto importante della progettazione. Creò la sua Batteria di Baghdad e pubblicò di recente i suoi risultati sulla rivista Sino-Platonic Papers .
Bazes ritiene che il fallimento di altri esperimenti nel produrre abbastanza volt per alimentare qualsiasi cosa oggi – o nell'antichità – sia dovuto alla negligenza di alcuni elementi nella progettazione della batteria. Questa è probabilmente la fonte dei dubbi che circondano l'esistenza di una batteria vera e propria . Bazes ha deciso di includere nella sua ricostruzione la lega di saldatura che Mythbusters aveva dimenticato nella parte superiore del barattolo di ceramica, per poi rivalutare la funzione del barattolo stesso.
" L'esperimento di MythBusters ignorava che il contenitore di rame all'interno del barattolo di ceramica fosse originariamente saldato per essere impermeabile", afferma. "Invece, gli sperimentatori scelsero di utilizzare semplici tubi di rame, aperti a entrambe le estremità. Questo diede ai loro dispositivi un solo scomparto per contenere il liquido, il barattolo di argilla, mentre l'originale ne aveva chiaramente due. Gli sperimentatori dovettero quindi attaccare goffamente dei fili ai tubi di rame per accedere ai terminali positivi delle batterie. Non mi sembrava credibile che antichi artigiani avessero realizzato qualcosa di così goffo da usare per così poco effetto".
Alla fine, la batteria Mythbusters riusciva a generare solo 0,4 volt per cella, il che non può certo essere definito utile. Bazes scoprì che combinando la lega per saldatura e il contenitore in ceramica non smaltata si otteneva una batteria metallo-aria acquosa (il metallo in questione era lo stagno).
Il barattolo di ceramica saldato funge da cella esterna della batteria, che si integra con il rame e il ferro che compongono la cella interna. Quando un elettrolita come acqua salata o succo di limone, entrambi disponibili agli antichi artigiani, veniva versato in questa riproduzione, generava oltre 1,4 volt.
Questa quantità di tensione può alimentare reazioni elettrochimiche come la galvanoplastica e l'elettrolisi, che sono importanti per diversi motivi. Ad esempio, questi processi vengono oggi utilizzati per raffinare i metalli e prevenirne la corrosione. La cella interna è ciò che fornisce un impulso alla tensione (la differenza di potenziale elettrico tra due punti). La ricostruzione di Bazes mostra che il tipo di liquido nel barattolo di argilla influenza la tensione.
L'aggiunta di liquido "crea una tensione aggiuntiva tra la saldatura all'esterno del contenitore di rame e l'esterno del barattolo di argilla, che è il nuovo terminale positivo", afferma Bazes. "Ciò aumenta significativamente la tensione totale del dispositivo, che ora diventa due batterie collegate in serie, e lo rende anche comodo da usare, poiché ora il terminale positivo si trova all'esterno del dispositivo invece di essere interrato al suo interno".
La versione della batteria di MythBusters aveva una sola cella, il contenitore ceramico, invece di due. Utilizzare un tubo di rame aperto a entrambe le estremità e collegarvi dei fili, come fecero gli sperimentatori in quell'episodio, avrebbe reso difficile l'accesso al terminale catodico, l'elettrodo caricato negativamente da cui entrano gli elettroni. Con solo un componente in rame non sigillato e senza ferro, la configurazione non avrebbe prodotto alcun effetto se immersa in un elettrolita liquido.
Anche la ceramica non smaltata è problematica perché è molto porosa. Qualsiasi liquido in questo contenitore consumerebbe rapidamente l'energia della batteria, poiché la ceramica satura diventerebbe conduttiva. La corrosione galvanica, causata dall'esposizione della lega di stagno e piombo a un liquido corrosivo, porterebbe a un ulteriore consumo di energia e la lega stessa si degraderebbe.
Bazes riuscì a evitare questi problemi.
"Se si ricrea questo manufatto fedelmente a come è stato realizzato, e se si utilizzano elettroliti che erano facilmente reperibili 2.000 anni fa, si finisce per ottenere una batteria molto più efficiente di quanto si pensasse in precedenza", afferma. "Si ottiene un notevole aumento di tensione e i due terminali della batteria sono ora facilmente accessibili. Trovo questa ricostruzione più credibile, almeno per quanto riguarda qualcosa che un antico artigiano avrebbe potuto realizzare."
La differenza di tensione dimostrabile tra i componenti in rame e in ferro della Batteria di Baghdad introduce la comprensione della tensione migliaia di anni prima che Alessandro Volta fosse considerato il progenitore della moderna ricerca sull'elettricità. Gli antichi artigiani non avevano idea che i principi alla base di questo tipo di batterie sarebbero stati un giorno utilizzati per applicazioni come veicoli elettrici e persino centrali elettriche.
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da fb
Questa narrazione della pila di Baghdad come dispositivo elettrico funzionale è una distorsione storica che ignora i dati archeologici più elementari. Prima di avventurarsi in ricostruzioni fantasiose da laboratorio, bisognerebbe notare che in nessuno dei reperti originali rinvenuti nel 1936 è stata trovata traccia di elettroliti o residui chimici compatibili con un uso elettrochimico. I residui organici presenti all'interno dei vasi erano bitume, utilizzato universalmente nel 300 a.C. per sigillare papiri o pergamene, non per isolare terminali elettrici.
L'idea che artigiani di duemila anni fa avessero concepito una batteria metallo-aria è una proiezione anacronistica priva di qualsiasi riscontro documentale. Non esiste un solo testo mesopotamico o partico che faccia riferimento a fenomeni elettrici, né sono mai stati ritrovati oggetti placcati tramite galvanostegia che non fossero realizzabili con la ben più nota tecnica della doratura a fuoco con mercurio. Bazes e le sue prove su Sino-Platonic Papers confondono la possibilità fisica con la realtà storica: il fatto che un insieme di metalli e acido possa generare tensione non significa che quell'oggetto fosse destinato a farlo.
Questi vasi sono identici a quelli utilizzati a Seleucia per la conservazione di rotoli sacri. La barra di ferro e il cilindro di rame servivano esclusivamente come supporto strutturale e protezione per il contenuto deperibile. Sostenere che Alessandro Volta sia stato anticipato di millenni sulla base di un esperimento forzato significa calpestare il metodo scientifico per inseguire il mito degli antichi astronauti o delle tecnologie perdute. La verità è che senza un circuito esterno, che non è mai stato trovato, quel vaso rimane solo un contenitore sigillato col bitume per conservare manoscritti.
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