Placas de batería positivas

Esta foto muestra los efectos de esterilización de la ionización negativa del aire en una cámara aerosolizada con Salmonella enteritidis. La muestra de la izquierda está sin tratar; la de la derecha, tratada. Foto tomada en un laboratorio del Departamento de Agricultura de Estados Unidos.

Un ionizador de aire (o generador de iones negativos o araña de Chizhevsky) es un dispositivo que utiliza un alto voltaje para ionizar (cargar eléctricamente) las moléculas de aire. Los iones negativos, o aniones, son partículas con uno o más electrones adicionales, lo que confiere una carga negativa neta a la partícula. Los cationes son iones positivos a los que les faltan uno o más electrones, lo que da lugar a una carga positiva neta. Algunos purificadores de aire comerciales están diseñados para generar iones negativos. Otro tipo de ionizador de aire es el ionizador de descarga electrostática (generador de iones equilibrado) que se utiliza para neutralizar la carga estática. En 2002, en una nota necrológica publicada en el periódico The Independent, se atribuyó a Cecil Alfred “Coppy” Laws el mérito de ser el inventor del ionizador de aire doméstico.

Los ionizadores de aire se utilizan en los purificadores de aire para eliminar las partículas del aire[1] Las partículas del aire se cargan al atraer los iones cargados del ionizador por atracción electrostática. Las partículas, a su vez, son atraídas por cualquier conductor cercano con toma de tierra, ya sean placas deliberadas dentro de un purificador de aire, o simplemente las paredes y techos más cercanos. La frecuencia de las infecciones nosocomiales en los hospitales británicos llevó al Servicio Nacional de Salud (NHS) a investigar la eficacia de los aniones para la purificación del aire, descubriendo que las repetidas infecciones por acinetobacter en una sala se eliminaron con la instalación de un ionizador de aire negativo: la tasa de infección se redujo a cero, un resultado inesperado. Un fabricante también ha descubierto que los iones positivos y negativos producidos por los sistemas de aire acondicionado inactivan los virus, incluido el de la gripe[2].

Un grupo de placas positivas y negativas

Un motor iónico básico utiliza una placa cargada positivamente y pasa iones cargados positivamente sobre ella para acelerarlos. ¿Cómo hace la placa cargada para acelerar los iones? Parece que un ion cargado positivamente que pasa por encima de la placa sólo provocaría una oscilación en las cargas de la placa, y no una corriente.

La fuente de energía del ion acelerado es el campo de potencial eléctrico del motor. La comparación con un campo potencial más intuitivo, el campo gravitatorio, puede ayudar a comprenderlo.

Imaginemos una masa suspendida debajo de un globo, en equilibrio para que su altitud sea constante. Este sistema se encuentra dentro del campo de potencial gravitatorio de la Tierra, donde el potencial gravitatorio es bajo (muy negativo) en la superficie, pasando a ser más alto (menos negativo) a medida que se sube. La energía cinética de ambas partes, el globo y la masa, es nula. La fuerza hacia arriba ejercida por el globo es igual en magnitud a la fuerza hacia abajo de la masa. Ahora bien, si cortas el cable que los une, la masa grita hacia abajo y el globo se dispara hacia arriba. La masa responde al gradiente en el campo de potencial circundante, moviéndose de un potencial más alto a un potencial más bajo, y acelera hacia abajo. El globo, con una “masa negativa”, acelera hacia arriba.

Material de la placa positiva de la batería

Los plasmas se denominan el cuarto estado de la materia: en la fase sólida, sus moléculas ocupan lugares sólidos, mientras que hay cierta libertad de movimiento en la fase líquida y mucha más libertad de movimiento en la fase gaseosa. Si se suministra más energía a un gas, las moléculas se rompen y se crea un plasma. Los electrones cargados negativamente se separan de los núcleos atómicos cargados positivamente y los convierten en iones. Estos electrones e iones libres pueden ser acelerados por campos electromagnéticos. Si los electrones rápidos chocan con otras moléculas, pueden cambiarlas a su vez ionizándolas o descomponiéndolas. Este proceso puede dar lugar a diferentes partículas neutras e iones reactivos, a veces de corta duración, que pueden ser útiles para diversas aplicaciones.

Para explorar estas cuestiones, se centra en los plasmas que se generan a temperatura ambiente, los llamados plasmas de baja temperatura. Suelen utilizarse para aplicaciones médicas e industriales, porque no dañan ni destruyen las superficies que los rodean. En el ámbito médico, esto se aplica, por ejemplo, a la piel humana.

Qué son las placas de las pilas

Un cátodo es el electrodo del que sale una corriente convencional en un dispositivo eléctrico polarizado. Esta definición puede recordarse utilizando la mnemotecnia CCD de “Cathode Current Departs” (salida de corriente catódica). Una corriente convencional describe la dirección en la que se mueven las cargas positivas. Los electrones tienen una carga eléctrica negativa, por lo que el movimiento de los electrones es opuesto al del flujo de corriente convencional. Por lo tanto, la mnemotecnia corriente catódica sale también significa que los electrones fluyen hacia el cátodo del dispositivo desde el circuito externo.

La polaridad del cátodo con respecto al ánodo puede ser positiva o negativa según el funcionamiento del dispositivo. Los cationes cargados positivamente siempre se mueven hacia el cátodo y los aniones cargados negativamente se mueven hacia el ánodo, aunque la polaridad del cátodo depende del tipo de dispositivo, e incluso puede variar según el modo de funcionamiento. Tanto si el cátodo está polarizado negativamente (como cuando se recarga una batería) como si está polarizado positivamente (como en el caso de una batería en uso), el cátodo atraerá electrones hacia él, así como cationes cargados positivamente.