Важное открытие: ученым наконец удалось объяснить, как именно возникает статическое электричество
О таком явлении, как статическое электричество, люди узнали еще в древности. Первое упоминание о нем приписывают философу Фалесу Милетскому: он заметил, что янтарь после трения о шерсть способен притягивать к себе легкие предметы, такие как кусочки сухой травы и перья.
В течение очень долгого времени ученые не могли достичь никакого прогресса в изучении этого феномена. Все застопорилось на моменте, что трение может генерировать статическое электричество в любых изоляторах. А каким образом — неясно.
Как работает статическое электричество?
Недавно американские исследователи смоделировали статический заряд в наноразмерном масштабе и поняли, что трение двух материалов друг о друга приводит к некоторым изменениям на поверхности каждого объекта. В результате различные механические деформации одной неровности порождают заряды на обоих краях объекта.
Образование статического электричества ученые связали с понятием «упругий сдвиг»: он происходит всякий раз, когда объект сопротивляется силе скольжения, что вызывает перемещение электрических зарядов. Например, если мы начнем толкать лежащую на столе тарелку, она начнет противостоять этому, а как только мы уберем от нее свои руки, тарелка, естественно, перестанет двигаться. Это дополнительное трение, вызванное сопротивлением скольжению, и заставляет электрические заряды двигаться и генерировать ток.
Чем опасно статическое электричество
У многих из нас поднятые волосы после спуска с горки или причесывания пластиковой расческой могут вызывать смех, однако удары статическим током также могут вызвать серьезные проблемы.
Нередко из-за него возникают пожары на промышленных производствах: на предприятиях создаются все условия для этого — не только трение, но и воспламеняющиеся материалы, высокая температура воздуха, повышенная влажность. Кроме того, из-за статического электричества возникают трудности в равномерной дозировке порошкообразных лекарственных препаратов.
Открытие ученых из Северо-Западного университета в штате Иллинойс может помочь разработать новые стратегии по устранению этих проблем.