Проведите несколько раз воздушным шариком по волосам и они встанут дыбом. Почти все хоть раз так делали или, по крайней мере, видели, как это делают другие. Впервые о статическом электричестве заговорили еще древние Греки, но ученые до сих пор не знают, почему трение определенных материалов вместе создает электрический заряд. Возможно, теперь они близки к разгадке.
В отличие от электрического тока, протекающего через линию электропередачи, статическое электричество остается на месте. Этот тип электричества (также известный как трибоэлектричество) обычно накапливается в материалах, которые не очень хорошо проводят заряд, таких как резина или пластик. Эти изоляторы накапливают статический заряд, и, при трении друг о друга, высвобождают его.
Новое электрическое явление
Недавно исследователи изучили другое электрическое явление, называемое флексоэлектричеством, и задались вопросом, может ли оно объяснить, как трение генерирует статическое электричество. Флексоэлектрический эффект - это самопроизвольное появление электрических полей во время непрерывного, но непоследовательного сгибания или разгибания материала на наноуровне. Пример – флексоэлектричество образуется, если провести пальцами по зубцам пластикового гребешка.
Исследователи обнаружили, что, флексоэлектрический эффект приводит к накоплению статического электричества. Об этом открытии была сделана публикация в журнале Physical Review Letters. В работе также описано, почему изоляторы, сделанные из одинакового материала, все еще генерируют напряжение при трении друг о друга. Это сбило с толку ученых, считавших, что накопление статического заряда может сводиться к присущим различиям между двумя материалами, которые взаимодействуют путем эффекта трения.
Результаты показывают, что пластмассы особенно хорошо генерируют статическое электричество. Это новое знание может помочь инженерам оптимизировать материалы для производства большего статического электричества и использовать его для таких вещей, как переносные зарядные устройства. Результаты также могут помочь повысить безопасность в таких местах, как нефтеперерабатывающие заводы, где даже искра может привести к катастрофическому взрыву.