众所周知，当今大部分电子设备的使用寿命短、电池不耐用，一部分原因是技术发展日新月异，导致消费者需要不断更新换代；而另一部分原因是计划中的过时，即制造出来的设备会在设定的几年内发生故障，以鼓励重复购买。但自180年以来，英国牛津大学克拉伦登实验室里有个由干电池组供电的电铃就一直在运行着，电池电量至今仍未耗尽，其中响铃超过100亿次——牛津电铃。
想象一下，如果我们为移动电子设备配备这样的电池会怎样？我们的手机的续航时间又能持续多久？但这里有个问题是，科学家至今不知道这个神秘电池是什么制成的。
电池的发展之初！
牛津电铃的故事要从意大利物理学家、解剖学家路易吉·伽伐尼（Luigi Galvani）发现“生物电”说起。1780年，伽伐尼两手拿着不同的金属器械解剖一只死青蛙，并发现了一些奇怪的东西。每当他用金属器械触碰青蛙的大腿神经，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激。而如果只用一种金属器械去触动青蛙，就没有反应。最初他将这种奇怪的行为归因于体液，后来他改变了主意，称这是“生物电”。
伽伐尼的发现很快引起其他物理学家的兴趣，他们也做同样的实验，企图找出可以产生电流的方法。而另一位意大利物理学家亚历山德罗·伏特（Alessandro Volta）在听说伽伐尼的发现后，认为所谓的“生物电”是错的。他认为青蛙腿部抽搐仅仅是因为神经充当了电解质，实际上是由所使用工具的材料不同而产生了电流，而伏特在1800年制造出首个化学电池“伏打电堆（Voltaic pile）”证明了他的理论。
伏打电堆是很多个单元堆积而成，每一单元有锌板与铜板各一，其中夹着浸有盐水的布或纸板。伏打电堆的出现驳斥当时流行的电理论，即电仅由生物产生。但是，伏特制造的电池有一些缺点。因为存在腐蚀性液体，操作非常危险，而且一两个小时后电池的电量也会耗光。
而另一位意大利物理学家朱塞佩·赞伯尼（Giuseppe Zamboni）改进了伏打电堆，并于1812年发明了自己的电池-赞伯尼电堆。赞伯尼电堆由银箔、锌箔和圆纸盘叠加构成，纸盘的一侧镀锌箔，另一侧镀有二氧化锰，另外纸盘的水分起电解质的作用。通过将赞伯尼电堆的末端靠在一起，并在它们之间悬挂金属球，形成了静电钟的装置，其中牛津电铃的设置与静电钟相同。
牛津电铃的原理是什么？
资料显示，牛津电铃（Oxford Electric Bell）由伦敦的仪器制造公司沃特金斯和希尔（Watkins and Hill）于1825制造，最初制造的目的尚未确定，之后由罗伯特·沃克（Reverend Robert Walker）于1840年带到牛津大学。如大家所看到，“老古董”牛津电铃没有外接电线或者太阳能充电，其电铃运行至今的全部能量来自装置内的两个干电池。
电铃的结构也被科学家摸透了：由两个电池串联的电堆，中间有一根细丝，下方悬挂一个4MM直径的金属球体，在电池的另一端则是一个半球形的黄铜球体。除了已知电池镀有一层硫磺以作为绝缘之用外，科学家也不知道电池体内有哪些材料或组件。克拉伦登实验室研究员克罗夫特（AJ Croft）曾发表关于电铃的研究论文：“电堆的构成尚不确定，但是很明显，外层是硫，可以密封电池和电解质。”
而电铃运行180多年的秘密在金属小球上：它在两个铃铛中间运动，当小球碰到一个铃铛时，它会被干电堆充电，然后又被静电排斥，进而碰触另一个铃，如此不断反复。当小球在不同的铃之间摆动时，它就会携带少量的电荷到另一个铃上，因此它非常省电！
另外金属小球振荡的频率为2赫兹或每秒2次，具体取决于天气。高湿度可能会导致金属球的运动减慢甚至停止，但是当湿度降低时，无需外部干预，钟声就可以再次响起。自过去的180年来，除了高湿度引起的偶尔短暂中断之外，响铃超过10911456000次，并且这记录还在不断刷新。
那最重要的问题来了：这么旧的电池如何让电铃持续运行这么长时间？为什么电池不衰减？
可能有人会问，为什么不直接拆解它呢？拆解了不就知道电池的构造了么？一方面，这个电铃是“老古董”，有很大的科学意义。另一方面则是科学家担心拆了的话，电铃很大可能会出现故障停止运行。因此为了保护牛津电铃和防止铃声干扰，给它装了一个隔音玻璃。
由于我们不知道电池的确切内部结构，因此只有一种方法可以回答这个问题--科学家常用的假设。
通过1820年代建造的电池方法来看，电铃的电池很有可能是赞伯尼电堆，上面有大约2000个或更多由锌和二氧化镁组成的圆盘，圆盘上涂上二氧化锰，加入足量的水，以此来产生电池正常工作的电解质溶液。然后这些圆盘会一个接一个地叠加在一起，以至于可以产生大约2千伏的巨大电压。最后在电堆外层涂上一层硫，阻止水的渗透或蒸发。不过电压虽大，但因内阻太大，所以提供的电流只有纳安级别。这一假设，完全符合静电力需要高电压推动的原理。
当然，这一切都是假设，只要牛津电铃没被拆解，其电池构造永远是个谜。而电铃也会一直响下去，直到能量耗尽的一刻。
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