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 Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
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