Хемотроника — новая отрасль науки. Возникла она на стыке химии и электроники. Если электроника как наука изучает процессы, происходящие в твердых телах, то поле деятельности хемотроники — жидкости. Из курсов химии и физики вы знаете, что носителями электрических зарядов в жидкостях являются ионы. Ионы намного тяжелее электронов, поэтому процессы в хемотронных устройствах протекают крайне медленно. Но далеко не всегда быстродействие — самое плавное. Зато хемотронные устройства очень надежны, им уже сейчас находят много применений.
Давайте попробуем «изготовить интересный прибор. Сначала изготовим корпус. На токарном станке из толстого органического стекла выточите цилиндр диаметром 40 и высотой 20 мм. На верхней и нижней поверхностях цилиндра проточите две полости диаметром 30 и глубиной 5 мм, как показано на рисунке.
В корпусе под центральной перемычкой просверлите отверстие диаметром 3 мм для заливки электролита и еще три отверстия диаметром 1 мм одно под другим для электродов. Электродами послужат графитовые стержни, используемые в цанговых карандашах. Места выхода грифелей из корпуса следует загерметизировать. Лучше всего для этих целей подойдет пластилин.
В центральной перемычке корпуса строго по оси цилиндра просверлите отверстие диаметром 0Г5 мм. Обращаем ваше внимание, что это отверстие должно пройти через средний грифель-электрод.
Прибор готов. Остается теперь приклеить к нему сверху и снизу две крышки-мембраны. Их можно сделать из оргстекла толщиной 0,5 мм. Сначала приклейте нижнюю мембрану.
Теперь займемся электролитом. Налейте в банку пол-стакана воды. Растворите в ней 30 г иодида калия. Раствор слегка подогрейте и добавьте в него около 1 г йода. Йод должен полностью раствориться. Через боковое отверстие в корпусе залейте этот электролит внутрь нижней половины, следя за тем, чтобы не осталось воздушных пузырьков. Легче всего провести эту операцию медицинским шприцем с длинной иглой. Когда заполнится и верхняя полость, приклейте вторую мембрану. Корпус следует сделать полностью герметичным. Для этого во впускное отверстие вставьте пробку и тщательно залейте ее клеем.
Работает датчик от батарейки для карманного фонарика. Верхний и нижний электроды подсоедините к положительному полюсу, а средний — к отрицательному. В цепь подключите реостат, а также вольтметр и микроамперметр.
С помощью реостата установите напряжение примерно 0,8 В. Микроамперметр, который следует подключить в цепь центрального электрода, покажет ток 200— 300 мкА. Оставьте цепь замкнутой часов на десять-пятнадцать. Ток постепенно понизится до 10— 15 мкА, что нам и требуется. Датчик к работе готов.
Проверим, как он действует. К верхней мембране слегка прикоснитесь пальцем — стрелка микроамперметра резко отклонится. Датчик отреагировал на слабое прикосновение, что говорит о его чувствительности. Поясним, почему так происходит. Сила тока зависит от того, сколько йода есть возле отрицательного электрода. Под действием постоянного тока йод на катоде восстанавливается, принимая электроны, а на аноде он вновь образуется из ионов. Поэтому йод как бы постепенно перекачивается электрическим током от катода к аноду. Вот почему после длительной зарядки датчика сила тока падает. Как только вы слегка надавили на мембрану, к катоду поступила дополнительная свежая порция электролита, датчик сразу среагировал, сила тока возросла резко.
Нельзя ли сделанный вами прибор использовать с пользой? Конечно, можно. Например, в качестве кнопки дверного звонка. Как это сделать, предлагаем вам подумать самим.
К. НОСОВ