2600年後,人類終於破解這一難題

2024-09-24 | 來源: 煎蛋網 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

靜電的首次記錄可以追溯到公元前600年。盡管經過2600年的探索，科學家們仍未能完全解釋摩擦兩個物體如何產生靜電。然而，西北大學的研究團隊在《Nano Letters》期刊上發布的9月17日研究中，終於揭開了這一謎團。答案出乎意料的簡單，關鍵在於微小的不完美。

“人們曾嘗試過，但無法在沒有不合理假設的情況下解釋實驗結果，”材料科學與工程名譽教授Lawrence Marks在9月18日表示。“我們現在能夠做到……物體前後不同的變形和電荷變化會導致電流產生。”

Marks及其同事自2019年起開始研究靜電特性，發現摩擦兩種材料時會導致物體表面微小的變形。這種運動產生了電壓。隨後，團隊創建了一個基於“彈性剪切”概念的新模型，該現象發生在物體抵抗滑動力並產生摩擦時。當在納米級變形兩側的摩擦積累時，電荷差異會產生電流，從而引發靜電沖擊。

Marks表示，“我們開發了一個新的電流計算模型，不同情況下的電流值與實驗結果一致。”

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雖然大多數人將靜電與簡單的科學實驗或觸摸門把手後的沖擊聯系在一起，但電荷對世界有著深遠的影響。舉例來說，咖啡研磨機中帶電的咖啡豆會改變豆子的味道。此外，靜電沖擊還可能導致藥物劑量問題和工業火災。許多專家認為，興登堡號災難與靜電引發的火災有關。通過更好地理解相關機制，各行業的專家可以提高產品的有效性和工作環境的安全性。

Marks解釋道：“如果沒有因顆粒碰撞而產生的靜電，地球可能不會成為一顆行星。這一過程促進了行星的形成。” 靜電對我們生活的影響如此廣泛，甚至影響宇宙的發展。經過千年的探索，這一關鍵現象終於有了確切的解釋。