
Después de 2.600 años, finalmente sabemos cómo funciona realmente la electricidad estática

La primera documentación de la electricidad estática se remonta al año 600 a. C. Sin embargo, incluso después de 2.600 años de pequeñas descargas, los investigadores no pudieron explicar por completo cómo se produce al frotar dos objetos entre sí. Sin embargo, según un equipo de la Universidad Northwestern, el misterio finalmente está resuelto. Como se explica en un estudio publicado el 17 de septiembre en la revista Letras nanoLa respuesta es “sorprendentemente simple”. Todo tiene que ver con pequeñas imperfecciones.
“La gente lo ha intentado, pero no ha podido explicar los resultados experimentales sin hacer suposiciones que no estaban justificadas o eran justificables”, dijo Lawrence Marks, profesor emérito de ciencia e ingeniería de materiales. dijo el 18 de septiembre“Ahora podemos… El simple hecho de tener diferentes deformaciones (y, por lo tanto, diferentes cargas) en la parte delantera y trasera de algo que se desliza provoca la corriente”.
Marks y sus colegas comenzaron a explorar las propiedades de la electricidad estática en 2019, cuando descubrieron que frotar dos materiales entre sí dobla variaciones minúsculas en la superficie de cada objeto. Este movimiento luego genera voltajes. A partir de ahí, el equipo creó un nuevo modelo que se basa en el concepto conocido como “cizallamiento elástico”, que ocurre cuando un objeto resiste una fuerza de deslizamiento y crea fricción en el proceso. Una vez que la fricción se acumula en ambos lados de las deformaciones de tamaño nanométrico, la diferencia en las cargas eléctricas puede crear una corriente y la descarga resultante.
“Hemos desarrollado un nuevo modelo que calcula la corriente eléctrica. Los valores de la corriente para una variedad de casos diferentes concordaban con los resultados experimentales”, afirmó Marks.
Marks señala que, si bien la mayoría de las personas asocian la electricidad estática con demostraciones como experimentos científicos elementales que ponen los pelos de punta o tocar el pomo de una puerta después de frotar el pelo de su mascota, la carga eléctrica en realidad ejerce una enorme influencia en el mundo “de maneras simples y profundas”. Un ejemplo cotidiano se puede ver cuando los granos cargados de un molinillo de café alteran el sabor de los granos. Pero las descargas estáticas también son responsables de problemas mucho más graves, como complicaciones en la dosificación de medicamentos en polvo e incendios industriales. La mayoría de los expertos creen que la Hindenburg La tragedia probablemente se debió a incendios provocados por electricidad estática. Al comprender mejor los mecanismos involucrados, los expertos de todas las industrias pueden ayudar a que sus productos sean más efectivos y las condiciones de trabajo más seguras.
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“La Tierra probablemente no sería un planeta sin un paso clave en la agregación de partículas que forman los planetas, que ocurre debido a la electricidad estática generada por los granos en colisión”, explicó Marks. “Es sorprendente cuánto de nuestras vidas está afectado por la electricidad estática y cuánto del universo depende de ella”. Y ahora, después de miles de años, ese fenómeno clave tiene una explicación exacta.