Ученые наконец-то объяснили механизм возникновения статического электричества при поглаживании кошки
Американские исследователи выяснили, как механические действия создают статическое электричество. Построенная модель хорошо согласуется с экспериментальными данными.
Любой, кто гладил кошку достаточно долго или натирал воздушный шарик о голову, знает, что такое трение создает статическое электричество, способное поднимать волоски и производить чувствительные удары током. Однако объяснения этого явления в научном смысле до сих пор не существовало.
Научный консенсус остановился на том, что трение генерирует статическое электричество в любых изоляторах. Детали процесса оставались неясными. Специалисты пытались объяснить возникновение зарядов через трение, но интерпретация результатов требовала использования неподтвержденных предположений.
Недавно американские исследователи изучили механику процесса. Они обнаружили, что трение двух материалов на микроуровне изгибает неровности поверхности. На наноуровне разные механические деформации одной неровности генерируют заряды на передней и задней частях объекта.
Это различие приводит к накоплению противоположных электрических зарядов на противоположных частях объекта. Такая разница создает ток, который может вызвать легкий электрический разряд.
Ученые разработали модель вычисления величины статического электрического тока. Расчетные значения для различных случаев хорошо совпали с экспериментальными результатами. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.
В основе новой модели ученые использовали понятие упругого сдвига. Он происходит, когда материал сопротивляется скользящему усилию. Например, если кто-то толкает тарелку по столу, та оказывает сопротивление. Как только внешнее усилие прекращают прилагать, движение тарелки останавливается. Это добавленное трение — вызванное сопротивлением скольжению — вызывает движение электрических зарядов.
Зарядка зерен статическим электричеством значительно влияет на помол и вкус кофе. Земля, вероятно, не стала бы планетой без слипания частиц из-за действия статического электричества, возникающего при столкновении частиц.
Статическое электричество может повлечь и серьезные проблемы, а не только поднятие волос при спуске с горки. Разряды и искры приводят к промышленным пожарам и взрывам. Кроме того, статическое электричество мешает равномерной дозировке порошкообразных медикаментов. Понимание механизмов генерации статического электричества поможет разработать новые решения этих проблем.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии