Od staroveku je známe, že po trení sú malé predmety k sebe priťahované, alebo naopak, sú odpudzované. Pred storočiami vedci zistili, že za nabíjanie sú zodpovedné elektrické energie. Fyzici sa však stále hádajú o dôvode obvinenia odreniny. Ale nedávno odborníci konečne našli odpoveď.
Nová verzia, ktorá je vo vynikajúcej zhode s experimentálnymi údajmi, je opísaná vo vedeckom článku prijatom na uverejnenie v časopise Physical Review Letters. Medzitým sa môžete zoznámiť s jeho predtlačou. Výskum bol vedený Laurence Marks z Northwestern University v Spojených štátoch.
Prvá zmienka o elektrifikácii trením sa spája s menom starogréckeho filozofa Thalesa z Milétu, ktorý žil v 7. až 6. storočí pred naším letopočtom. Všimol si, že kožušina, ktorá sa trie jantárovou tyčinkou, priťahuje škvrny prachu. Mimochodom, starogrécke slovo „elektrón“(ἤλεκτρον) doslova znamená „jantár“.
Až doteraz fyzici nedokázali spoľahlivo zistiť, aký mechanizmus je za elektrifikáciou trením, ktorý sa vo vedeckých kruhoch nazýva aj triboelektrický efekt.
Nová teória ju spája s flexoelektrickým efektom. Tento jav sa vyskytuje, keď je dielektrikum vystavené nerovnomernej deformácii (to znamená, že stupeň deformácie sa mení od bodu k bodu), v nej vzniká potenciálny rozdiel. Je to spôsobené skutočnosťou, že elektrické náboje sa v látke prerozdeľujú.
Medzitým sú aj najhladšie povrchy v nanorozmeroch nepredstaviteľným chaosom „pohorí“a „depresií“. Pri trení sa tieto drobné nepravidelnosti deformujú, čo by malo vyvolať flexoelektrický efekt.
Podľa výpočtov autorov nastáva potenciálny rozdiel ± 1-10 voltov. To je dostatočné na zabezpečenie elektrifikácie trením.
Propagačné video:
Model je v dobrej zhode s niekoľkými typmi experimentálnych výsledkov. Vysvetľuje teda, prečo sú predmety nabíjané trením, aj keď sú vyrobené z rovnakého materiálu. Objasní sa tiež nejednotné rozdelenie triboelektrického náboja. Okrem toho teória dokonale predpovedá výsledky merania hustoty povrchového náboja.
Dodávame, že tento objav sľubuje praktické výhody. Elektrifikácia trením sa teda používa v rôznych zariadeniach. A v iných prípadoch je naopak potrebné tomu zabrániť, pretože pošmyknutá iskra môže spôsobiť požiar. Hlbšie pochopenie podstaty účinku umožní inžinierom ich efektívnejšie využívať alebo naopak, zbaviť sa ho.
A samozrejme, je pekné vedieť, prečo vaša milovaná mačka vylučuje iskry (aj keď je možné, že je to stále starodávna mágia mačiek).
Anatolij Glyantsev