Probabil ni s-a mai întâmplat tuturor să atingem mânerul unei uși și să simțim un șoc electric. În spatele acestui fenomen fizic de zi cu zi, care poate apărea și atunci când mângâiați o pisică, se află un proces cunoscut sub numele de electricitate statică. Acest proces a ocupat omenirea cel puțin din cele mai vechi timpuri și continuă să-i încurce pe oamenii de știință până în zilele noastre. De exemplu, a fost dificil de prezis cum funcționează electricitatea statică, motiv pentru care nu a existat un acord asupra unui model care să explice mecanismul. Acum, cercetătorii de la Institutul de Știință și Tehnologie din Austria (ISTA) au rezolvat o parte a puzzle-ului. Să vedem ce au descoperit. Continuați să citiți mai jos
Cercetătorii au descoperit că frecvența cu care un material intră în contact cu altul influențează ce sarcină este schimbată. Fenomenul poate fi prezis acum, ceea ce înainte nu era posibil. Rezultatele au fost publicate recent în renumitul Nature Journal. Chiar dacă electricitatea statică este denumirea comună pentru acest fenomen fizic de zi cu zi, nu este complet exactă și destul de contradictorie. Electricitatea statică se bazează pe mișcarea sarcinii, deoarece o sarcină este întotdeauna transferată atunci când două materiale neutre din punct de vedere electric se ating. Strict vorbind, procesul nu este „static”, scrie futurezone.at. Folosind exemplul unui mâner de ușă, funcționează astfel: Când trecem peste un covor, de exemplu, absorbim sarcina prin frecare. Continuați să citiți
Citește și: Ce înseamnă să dormi mereu cu șosete, conform psihologiei
Electricitate și mișcare
Șocul electric are loc atunci când această sarcină este transferată în zăvorul ușii. Așa că această scânteie care sărită pe care o simțim este o descărcare. Întrucât electricitatea are mult de-a face cu mișcarea, cercetătorii preferă să folosească denumirile efect triboelectric sau electricitate de contact. „Nu există nicio scăpare de la electrificarea de contact; fiecare persoană o experimentează. Așa că ne poate surprinde faptul că nu înțelegem exact cum se întâmplă”, spune Scott Waitukaitis , profesor asistent la ISTA, care a condus această lucrare împreună cu doctorandul Juan Carlos Sobarzo.
Citește și: 6 bucătari au fost întrebați care ulei este cel mai bun pentru prăjit: au dat același răspuns
Contactul este ceea ce contează
Deși cuvântul contact este deja inclus în nume, contactul dintre materiale pare să fi primit prea puțină atenție până acum. Acest lucru se datorează și faptului că electricitatea de contact depinde de mulți parametri diferiți, ceea ce face ca acest proces fizic să pară foarte haotic. Echipa de cercetare a testat până acum mulți parametri,. „Dar niciunul dintre ei nu a putut oferi o explicație convingătoare pentru rezultatele noastre”, spune Sobarzo. Oamenii de știință au fost, de asemenea, nedumeriți de faptul că chiar și materiale identice, cum ar fi două baloane, schimbă sarcină. Acest lucru este surprinzător, deoarece materialele identice ar trebui să se comporte identic. Continuați să citiți
Citește și: Ce înseamnă când găsești ouă cu două gălbenușuri: mai trebuie să le mănânci?
Contactul în sine influențează comportamentul de încărcare
Cercetătorii au vrut să știe ce determină unde curge sarcina. „În acest moment ne-am oprit și ne-am gândit: Ce se întâmplă dacă contactul în sine influențează comportamentul de încărcare”, explică Sobarzo. Pentru a filtra influența contactului, cercetătorii au efectuat experimente. În mod normal, în astfel de experimente sunt utilizate diferite materiale. Cu toate acestea, Juan Carlos, care a condus experimentele, a folosit două materiale identice pentru a testa modul în care proprietățile lor se schimbă atunci când sunt atinse. Continuați să citiți
Citește și: Ce înseamnă când o persoană îți dă un mic șoc electric, conform științei
Deoarece procesele electrostatice din metale sunt relativ bine înțelese, dar nu și în izolatoare, echipa a ales un tip de plastic ca material pentru experimente. Aceste mostre pătrate au fost plasate pe tije, marcate cu litere și aduse în mod repetat în contact cu proba folosind un motor pentru a examina istoricul contactelor, adică cât de des este atinsă proba. În același timp, a fost măsurată sarcina electrică. Continuați să citiți
Cercetarea ar putea juca un rol în generarea de energie electrică
Echipa a descoperit că probele evoluează prin contact. „Odată ce am început să urmărim istoricul de contact al probelor, aparent aleatorie și haos au avut sens”, spune Waitukaitis. Prin urmare, urmărind cât de des este atins un eșantion, electricitatea de contact devine previzibilă. „Nimeni nu s-a gândit vreodată să urmărească de câte ori un eșantion a atins ceva. Și acesta a fost factorul decisiv care ne-a ajutat să descifrăm codul”, subliniază Waitukaitis. Continuați să citiți
Citește și: Aparatul casnic care consumă cea mai mare cantitate de energie electrică: nu este nici mașina de spălat, nici cuptorul
Mai exact, echipa a descoperit că mostrele s-au comportat previzibil după 200 de contacte. Și, de asemenea, că mostrele care au avut un contact mai frecvent decât altele au fost încărcate negativ față de ei. Aceasta înseamnă că, dacă controlați numărul de contacte, puteți prezice cum se va comporta un eșantion. Această cercetare a vizat explorarea fundamentelor electricității de contact. „Dar există o serie de domenii în care încărcarea este cu adevărat importantă, cum ar fi diverse aplicații industriale și experimente științifice de bază”, spune Waitukaitis. Efectul este întotdeauna relevant atunci când două obiecte se ating. În viitor, descoperirile echipelor de cercetare ar putea juca, de asemenea, un rol în generarea de energie electrică.