Vi møder statisk elektricitet overalt i hverdagen. Når du for eksempel tager en uldtrøje af, kan du mærke, at dit hår trækkes bagved og giver en karakteristisk knitrende lyd. Også mange husker sikkert skoleoplevelsen med en ebonitpind, som tydeligt demonstrerer, hvordan statisk elektricitet opstår. Men på trods af, at dette fænomen er ekstremt almindeligt, har forskere i mere end 2.500 år ikke været i stand til at finde en klar forklaring på, hvordan statisk elektricitet opstår. Men nu ser det ud til, at dette mysterium er blevet løst.
Vi støder jævnligt på statisk elektricitet i hverdagen, men først nu har videnskabsmænd fundet ud af en forklaring på det. Billedkilde: jacksonandsons.com
Hvad er statisk elektricitet
Statisk elektricitet er et sæt af fænomener forbundet med fremkomsten og vedligeholdelsen af en elektrisk ladning på overfladen af dielektrikum. Enkelt sagt genererer friktionen af genstande mod hinanden statisk elektricitet. Det kan endda forekomme, når vi blot klapper en kat eller blander fødderne på gulvtæppet.
Folk lærte først om dette fænomen i oldtiden. Formentlig tilhører den første omtale af den den antikke græske filosof Thales fra Milet. For mere end 2.500 år siden opdagede han, at rav, der gnides med uld, begynder at tiltrække lette genstande, såsom fjer eller stykker af tørt græs.
Statisk elektricitet opstår som et resultat af friktion mellem to objekter. Fotokilde: news365.ru
Måske udførte du lignende eksperimenter i skolen – du gned en plastiklineal eller for eksempel en kuglepen på en uldtrøje eller hår, og det begyndte at tiltrække papir til sig selv. Årsagen til dette fænomen er, at når forskellige objekter gnider mod hinanden, sker der en omfordeling af elektroner med dannelse af elektriske lag med forskellige tegn på elektriske ladninger på overfladerne af disse objekter.
Faktisk fjerner atomer og molekyler af et stof, der har en stærkere tiltrækning, elektroner fra et andet stof. Faktisk er det her, forskernes viden om statisk elektricitet er gået i stå i lang tid. Hvorfor friktion genererer statisk elektricitet i nogen isolatorer var uklart.
Hvorfor statisk ladning opstår
Forskere ved Northwestern University (USA) har simuleret statisk ladning på nanoskala. Dette gjorde det muligt for dem at opdage, at gnidning af materialer mod hinanden forårsager ændringer på deres overflade. Det vil sige, friktion bøjer små fremspring på overfladen af disse materialer. Disse buede, deforme fremspring forårsager stress. Forfatterne rapporterer dette i publikationen Physical Review Letters.
Skema for forekomsten af statisk elektricitet. Fotokilde: naked-science.ru
Dannelsen af statisk elektricitet er ifølge videnskabsmænd forbundet med begrebet “elastisk forskydning”. Dette fænomen opstår, når en overflade modstår at glide. Forsiden og bagsiden af et glidende objekt oplever forskellige trækkræfter. Denne forskel i kræfter resulterer i bevægelse af elektriske ladninger. Som et resultat akkumuleres forskellige elektriske ladninger på forsiden og bagsiden af objektet.
For eksempel, når du skubber en kop på et bord, begynder den at bevæge sig, men modstår bevægelsen, hvilket forårsager forskellige deformationer forfra og bagfra. Dette får elektriske ladninger til at bevæge sig og generere strøm.
Det må siges, at forskere tilbage i 2019 opdagede, at ruhed af overflader, der gnider mod hinanden, spiller en nøglerolle i dannelsen af statisk elektricitet. Det var dog først nu, at vi fuldt ud kunne forstå, hvordan det fungerer.
Statisk elektricitet kan beskadige computerchips. Billedkilde: izmerenia.by
Kan statisk elektricitet være farlig
Normalt får statisk elektricitet, der får dit hår til at rejse sig, dig kun til at smile. Forskellige oplevelser med ham opfattes simpelthen som sjove. Men ifølge forskerne er det faktisk ikke så harmløst, som mange antager. For eksempel på eksplosive industriområder kan gnister af statisk elektricitet forårsage en brand eller endda en eksplosion.
Statisk elektricitet kan også forstyrre den ensartede dosering af pulverformige lægemidler. Det udgør en endnu større trussel mod computerchips og elektriske kredsløbskomponenter.
Samtidig kan statisk elektricitet udnyttes godt. For eksempel kan det akkumuleres og bruges til at genoplade gadgets. Forskere har også tidligere fundet ud af, at opladning af kaffebønner med statisk elektricitet påvirker, hvordan de knuses og endda ændrer smagen af drikken.
Sørg for at besøge vores Zen- og Telegram-kanaler, her finder du de mest interessante nyheder fra videnskabens verden og de seneste opdagelser!
Ifølge forskerne vil forståelsen af, hvordan og hvorfor statisk elektricitet opstår, hjælpe i fremtiden med at løse mange af de problemer, der er forbundet med det, og vil også gøre det muligt at bruge det nyttigt.