Det er kanskje ingen mennesker på planeten som på en eller annen måte ikke har møtt manifestasjonen av statisk elektrisitet i hverdagen: Kilden kan være en ullgenser, en TV og til og med en plastkam, som kammer som håret bokstavelig talt står på ende. Er det imidlertid en vitenskapelig forklaring på en så uvanlig prosess, og kan den brukes med fordel i hverdagen?
Hva er statisk elektrisitet?
Forekomsten av elektrisitet ble kjent for flere tusen år siden, da den eldgamle greske filosofen og matematikeren Thales of Miletus var den første som var i stand til i detalj å beskrive manifestasjonene av en statisk ladning. Imidlertid er det bare moderne forskere som arbeider på nanoskalaen som har gjort et stort skritt fremover i søket etter å forstå hvorfor friksjon av to flater mot hverandre kan føre til fremkomst av strøm.
Uansett hvor glatt en overflate kan se ut, med en viss tilnærming, kan til og med den jevneste strukturen vise humper og ruhet. Hver overflate, fra ballonger til fibre som ull eller hår, er dekket av mikroskopiske groper, som er ansvarlige for generering av statisk elektrisitet. Christopher Mizzi, doktorgradsstudent i materialvitenskap og ingeniørvitenskap ved Northwestern Illinois University, hevder at absolutt alt i universet kan sammenlignes med planeten vår, som, selv om den ser ut som en perfekt glatt blå ball fra verdensrommet, faktisk er et sted med ekstremt mangfoldig landskap.
I følge en artikkel publisert på livescience.com, er det tilstedeværelsen av grovhet, elementer i "landskapet" i materialet, kombinert med deres aktive interaksjon med hverandre, som skaper selve energien under friksjon, som i offisiell vitenskap kalles triboelektrisitet.
Statisk elektrisitet er en av de vanligste energitypene i naturen.
Salgsfremmende video:
En av de mer uvanlige egenskapene til statisk elektrisitet er den enkle produksjonen ved bruk av elektrisitetsbegrensende materialer kjent for menneskeheten som isolatorer. De vanligste isolatorene på jorden er gummi, ull og hår, som forhindrer at ladede elektroner går videre, men undertrykker dem. Statisk elektrisitet oppstår imidlertid også når skarpheten i isolatorer gnir mot hverandre og forstyrrer elektronskyene. Siden elektroner i isolatorer ikke kan bevege seg lett, kan denne friksjonen forvrenge elektronskyene og deformere dem til en asymmetrisk form. Under noen omstendigheter kan den resulterende formen til elektronskyen fordele spenningen ujevnt over hele overflaten av materialet. I hverdagen kan dette fenomenet tydelig manifesteres i tilfelle du bestemmer deg for å gå på teppet i ullsokker. Friksjonen av materialene i dette tilfellet vil føre til at ujevnheten på begge aktive overflater bøyes, deformerer elektronskyene og forårsaker en liten forskjell i spenning, som kan vises akkurat når du berører en dørhåndtak eller en annen person.
Studieforfatterne mener at denne nyvunne forståelsen av hvordan statisk elektrisitet fungerer, kan bidra til å utvikle en ny type nyttig vev som kan produsere friksjonsenergi for å lade opp mobile enheter og annet lite utstyr. I tillegg er det statisk elektrisitet som kan hjelpe oss å skape trygge arbeidsmiljøer med bedre eliminering av branner på grunn av tilstedeværelsen av fint støv i lokalene.
Daria Eletskaya
