Що викликає статичну електрику?

Мабуть, на планеті не існує людини,який так чи інакше не стикався з проявом статичної електрики в звичайному житті: його джерелом можуть стати і шерстяний светр, і телевізор, і навіть гребінець з пластика, розчісуючи якої волосся буквально встають "дибом". Однак чи існує наукове пояснення настільки незвичайного процесу і чи можна його з користю застосовувати в повсякденному житті?

Прояви статичної електрики можна часто зустріти в звичайному житті

Що таке статичну електрику?

Про існування електрики було відомо щекілька тисяч років тому, коли давньогрецький філософ і математик Фалес був першим, хто зміг докладно описати прояви статичного заряду. Разом з тим, лише тільки сучасні дослідники, що працюють на нанорівні, зробили величезний крок вперед в пошуках розуміння того, чому тертя двох поверхонь одна об одну може привести до виникнення струму.

Незалежно від того, наскільки гладко можевиглядати та чи інша поверхня, при певному наближенні навіть на самій гладкою структурі можна помітити нерівності і шорсткості. Кожна поверхня, від повітряних кульок до волокон, таких як шерсть або волосся, покрита мікроскопічними ямами, які і несуть відповідальність за виникнення статичної електрики. Крістофер Міззі, докторант в галузі матеріалознавства та інженерії в Північно-Західному університеті штату Іллінойс, доводить, що абсолютно всі об'єкти у Всесвіті можна порівняти з нашою планетою, яка хоча і здається абсолютно гладким блакитною кулею з космосу, в дійсності представляє собою місце з вкрай різноманітним ландшафтом.

Читайте також: Створено матеріал, який проводить електрику, але не нагрівається

Згідно зі статтею, опублікованою на порталіlivescience.com, саме наявність шорсткостей, елементів "ландшафту" матеріалу укупі з їх активною взаємодією один з одним, створює при терті той самий тип енергії, який в офіційній науці називається трібоелектрічеством.

Статичну електрику - один з найпоширеніших типів енергії в природі

Одним з найбільш незвичайних якостей статичногоелектрики є легкість його виробництва при використанні матеріалів, які обмежують електрику і відомих людству як ізолятори. Найбільш часто зустрічаються ізоляторами на Землі вважаються гума, шерсть і волосся, які не дозволяють зарядженим електронам просуватися далі, але пригнічують їх. Разом з тим, статичну електрику виникає і тоді, коли різкості в ізоляторах труться одна об одну, створюючи перешкоди для електронних хмар. Оскільки електрони в ізоляторах не можуть легко переміщатися, це тертя може спотворити електронні хмари, деформуючи їх і надаючи їм асиметричну форму. Так, при деяких обставинах, отримана форма електронної хмари може нерівномірно розподілити напруга по всій поверхні матеріалу. У повсякденному житті це явище може наочно проявитися в разі, якщо ви вирішите пройтися в вовняних шкарпетках по килиму. Тертя матеріалів в даному випадку змусить згинатися шорсткості на обох активних поверхнях, деформуючи електронні хмари і викликаючи невелику різницю в напрузі, яка може проявитися як раз тоді, коли ви доторкнетеся до дверної ручки або до іншої людини.

Якщо вам сподобалася ця стаття, запрошуємо вас обговорити її в нашому офіційному чаті в Telegram, де вас чекає ще більше корисних новин зі світу сучасної науки і техніки.

Автори дослідження вважають, що новознайденоїрозуміння про роботу статичної електрики може сприяти розвитку розробки нового виду корисної тканини, яка зможе виробляти енергію тертя для підзарядки мобільних пристроїв і інший невеликий техніки. Крім цього, саме статичну електрику може допомогти нам при створенні безпечних виробничих середовищ з найкращим усуненням пожеж через наявність дрібнодисперсного пилу в приміщеннях.