Od davnina je poznato da se nakon trenja mali predmeti privlače jedni druge ili, obrnuto, odbijaju. Prije nekoliko stoljeća, znanstvenici su otkrili da su električni naboji odgovorni. Ali fizičari se i dalje svađaju zbog čega se troše tijela koja se trljaju. No, nedavno su stručnjaci napokon našli odgovor.
Nova verzija, koja se izvrsno podudara s eksperimentalnim podacima, opisana je u znanstvenom članku prihvaćenom za objavljivanje u časopisu Physical Review Letters. U međuvremenu se možete upoznati s njegovim pretiskom. Istraživanje je vodio Laurence Marks sa Sveučilišta Northwestern u Sjedinjenim Državama.
Prvo spominjanje elektrifikacije trenjem povezano je s imenom grčkog filozofa Thalesa iz Mileta koji je živio u 7. do 6. stoljeću prije Krista. Primijetio je da krzno, utrljano jantarnim štapom, privlači mrlje prašine. Usput, drevna grčka riječ "elektron" (ἤλεκτρον) doslovno znači "jantar".
Do sada, fizičari nisu bili u stanju pouzdano utvrditi koji mehanizam stoji iza elektrifikacije trenjem, koji se u znanstvenim krugovima naziva i triboelektričnim učinkom.
Nova teorija povezuje ga s flekselektričnim učinkom. Do ovog fenomena dolazi kada je dielektrik podvrgnut neravnomjernoj deformaciji (to jest, stupanj deformacije varira od točke do točke), u njemu nastaje potencijalna razlika. To je zbog činjenice da se električni naboji preraspodjeljuju unutar tvari.
U međuvremenu, čak i najglađe površine nanosovine predstavljaju nezamisliv kaos "planinskih lanaca" i "udubljenja". Prilikom trljanja ove se sitne nepravilnosti deformiraju, što bi trebalo izazvati fleksielektrični učinak.
Prema proračunima autora dolazi do potencijalne razlike od ± 1-10 volti. To je dovoljno za tretiranje elektrifikacije.
Promotivni video:
Model se dobro podudara s nekoliko vrsta eksperimentalnih rezultata. Dakle, ona objašnjava zašto se predmeti troše trenjem, čak i ako su izrađeni od istog materijala. Nejednolika raspodjela triboelektričnog naboja također postaje jasna. Uz to, teorija savršeno predviđa rezultate mjerenja gustoće površinskog naboja.
Dodajmo da ovo otkriće obećava praktične koristi. Tako se elektrifikacija trenjem koristi u raznim uređajima. A u drugim slučajevima, naprotiv, to se mora spriječiti, jer iskliznuta iskra može izazvati požar. Dublje razumijevanje prirode učinka omogućit će inženjerima da ih učinkovitije upotrebe ili, obrnuto, riješe toga.
Pa, i naravno, lijepo je znati zašto vaša voljena mačka ispušta iskre (iako je moguće da je to još uvijek drevna mačja magija).
Anatoly Glyantsev