Batterij van aardappel

Voor onderhoudende experimenten heb je niet per se een groot laboratorium nodig. Zo ontdekte de BOEM-redactie dat een gekookte aardappel extreem goed geleidt. Weet iemand waarom?

Simpele vraag: hoe win je een Nobelprijs? Eenvoudig antwoord: ga natuurkunde studeren, dan is je kans precies één op twee. Of zo.

Pak de cijfers er maar bij: van de twintig Nederlanders die sinds 1901 de Nobelprijs kregen, was de helft natuurkundige. De prijs ging verder nog drie keer naar een scheikundige, drie keer naar een geneeskundige en twee keer naar een econoom. Eén keer kreeg een Nederlander de Nobelprijs voor de Vrede: in 1911 werd de prijs uitgereikt aan rechtsgeleerde Tobias Asser voor zijn pionierswerk op het gebied van het internationaal recht.

Met alleen een natuurkundestudie ben je er natuurlijk niet. De volgende stap is dat je iets belangrijks ontdekt. Maar wat?

Pak het lijstje met winnaars erbij en streep af: atomen bevatten elektronen (Lorentz en Zeeman, 1902): check. Moleculen trekken elkaar aan (Van der Waals, 1910): check. Helium wordt bij -270 graden vloeibaar (Kamerlingh Onnes, 1913): check. Daar hoef je alvast niet meer mee aan te komen.

Waarmee win je dan nog wel wat? Op het gevaar af dat de BOEM-redactie zich vergist en je je hele wetenschappelijke carrière verprutst met een flutonderwerp: doe iets met accu’s, zonnecellen of geheugenchips. De slimme wetenschapper die a) een superefficiënte, goedkope zonnecel ontwikkelt of b) nieuw materiaal voor computergeheugen maakt of c) een high-tec accucel bedenkt, kan onmiddellijk op zoek naar goedkope vliegtickets richting Stockholm.

Bondig samengevat: studeer natuurkunde en specialiseer je in materiaalwetenschap.

Het allermooiste is dat je na je afstuderen lekker in Groningen kan blijven hangen. De RUG staat namelijk in de wereldwijde materiaalwetenschap Top-10, tussen klinkende namen als Harvard, Berkeley, Princeton en het MIT.

Terug naar het weinig opwindende hier en nu van mislukte proeven en onbegrijpelijke data waarmee iedere wetenschappelijke carrière begint: het bouwen van een extra efficiënte accucel.

Haal bij de metaalhandel twee dunne plaatjes koper en zink en knip die met een metaalschaar aan stukjes van ongeveer drie bij drie centimeter. Snij een forse aardappel in plakjes van ongeveer een halve centimeter dik en iets minder dan drie-bij-drie groot en maak vervolgens een aardappel-metaalsandwich. Plaatje koper, stukje aardappel, plaatje zink, stukje aardappel, plaatje koper, enzovoort.

Hou het geheel bij elkaar met een flink elastiek en druk nu de meetpennen van je voltmeter tegen het eerste plaatje (koper) en het laatste (zink) en meet het voltage. Waarschijnlijk ergens rond de twee volt.

Deze aardappelbatterij is een variant op de zogeheten voltacel of voltastapel, gemaakt van stukjes koper en zink en stukjes in zwavelzuur gedrenkt leer of textiel. In de voltacel levert het zink twee elektronen die (onverantwoord kort samengevat) richting het plaatje koper lopen en zo voor een elektrisch stroompje zorgen.

Niets nieuws onder de zon, zou je dus zeggen. Tot je de aardappel gaat koken. Haal de batterij uit elkaar, neem de aardappelblokjes en kook die in een pannetje water in een minuut of twintig gaar. Laat de aardappel afkoelen en bouw de batterij weer helemaal op. Elastiek erom, meetpennen tegen het koper en het zink en zie: het voltage is al gauw twintig procent hoger.

Hoe kan dat? In eerste instantie zou je misschien denken dat gekookte aardappel simpelweg de stroom beter geleidt, waardoor de aardappelbatterij efficiënter werkt, maar dat blijkt niet het geval. Wat gebeurt er dan wel?

Wie het weet mag het ons zeggen. Stockholm wacht.

Auteur: Ernst Arbouw