Sekreti i elektricitetit statik më në fund është zbuluar!

Në vitin 600 para Krishtit. filozofi grek Thales i Miletit vuri re se kur fërkonte leshin me qelibar, gëzofi tërhiqte pluhur. Ajo ngarkesë e vogël e krijuar u bë e njohur si elektricitet statik.

Ju mund ta dalloni atë si flokët tuaj që “plasen” kur i krehni ose forca që ngjit një tullumbace në mur pasi e fërkoni nga koka, por shkencëtarët janë përpjekur të kuptojnë se çfarë e krijon këtë fenomen për shekuj me radhë. .

Tani më në fund kemi përgjigjen: në fillim dhe në fund të lëvizjes rrëshqitëse që prodhon elektricitet statik ka forca të ndryshme, duke rezultuar në një ngarkesë diferenciale midis pjesës së përparme dhe të pasme, e cila gjithashtu rezulton në një shpërthim elektriciteti statik.

– Për herë të parë, ne jemi në gjendje të shpjegojmë misterin që askush nuk mund ta shpjegonte më parë: pse fërkimi është vendimtar. Njerëzit janë përpjekur, por nuk kanë qenë në gjendje të shpjegojnë rezultatet eksperimentale pa supozime. Tani mundemi, dhe përgjigja është çuditërisht e thjeshtë. Vetë ekzistenca e deformimeve të ndryshme, dhe rrjedhimisht ngarkesave të ndryshme, në pjesën e përparme dhe të pasme të diçkaje që rrëshqet çon në rrymë – shpjegon shkencëtari Lawrence Marks.

Elektriciteti statik është shumë i zakonshëm dhe ne i dimë shumë mirë kushtet që e bëjnë më të mundshëm. Kur ndodh si rezultat i fërkimit midis dy materialeve, njihet si triboelektricitet, dhe transferimi i ngarkesës midis dy sipërfaqeve është efekti triboelektrik. Vetë efekti triboelektrik ishte pak më i vështirë për t’u përcaktuar. E vetmja gjë e sigurt që dinim ishte se fërkimi i dy materialeve prodhonte triboelektricitet.

Në vitin 2019 Marks dhe kolegët e tij bënë një zbulim të rëndësishëm në kërkime dhe zbuluan se fërkimi i dy materialeve së bashku deformon gungat mikroskopike në sipërfaqet e atyre materialeve. Deformimet e teksturës së sipërfaqes krijojnë stres.

Në punimin e ri, Marks dhe autori i parë Karl Olson plotësuan pjesën tjetër të enigmës.

– Në vitin 2019 kishim një tregues se çfarë po ndodhte. Tani ne kemi zhvilluar një model të ri që llogarit energjinë elektrike. Vlerat e rrymës për një numër rastesh të ndryshme përputheshin mirë me rezultatet eksperimentale – thekson Marks.

Llogaritjet e tyre treguan se koncepti në thelb të fërkimit është çelësi për gjenerimin e elektricitetit statik. Quhet prerje elastike – aftësia e materialit për t’i bërë ballë tendosjes së rrëshqitjes. Kur fërkoni dy materiale së bashku, ato i rezistojnë lëvizjes duke krijuar fërkime. Kjo është arsyeja pse edhe kur rrëshqitni në një dysheme të lëmuar me çorape, përfundimisht ndaloni.

Kur sipërfaqet izoluese fërkohen me njëra-tjetrën, sforcimet elastike në pjesën e përparme dhe të pasme të trupit janë të ndryshme. Pra, ngarkesat dhe polarizimet në pjesën e përparme dhe të pasme të materialit janë gjithashtu të ndryshme, duke rezultuar në një rrymë midis dy ngarkesave të ndryshme.

Modeli nuk shpjegon çdo aspekt të triboelektricitetit, por duket se zgjidh shumë nga problemi. Analizat dhe eksperimentet e mëtejshme do t’i ndihmojnë shkencëtarët të kuptojnë detajet më të imta, me shpresën se kjo do të çojë jo vetëm në një kuptim të triboelektricitetit, por edhe në një mënyrë për ta kontrolluar atë.