摩擦产生静电的原理 去除静电最有效的方法

2025-01-1802:23:28生活经验0

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古希腊时期的哲学家泰勒斯曾经有这样一次观察:在用皮毛摩擦琥珀之后,他发现皮毛有了吸引灰尘的现象。这揭示了摩擦诱发的静电现象,然而两千多年的时光里,这一现象背后的原理始终未被明确解释。

最近,西北大学的材料科学与工程学家们终于在《纳米快报》上公布了他们的研究成果。他们发现,当物体在滑动过程中,其前后部分会受到不同的力。这种力的差异会导致物体前后部分积聚不同的电荷,而电荷的差异则会形成电流,从而释放出静电火花。

这一研究团队的探索始于2019年。他们发现,摩擦两种材料时,其表面的微小凸起会发生弯曲和变形,从而产生电压。基于这一发现,他们建立了一个新的电流计算模型。经过实验验证,这一模型在不同情况下的电流值与实验结果高度吻合。其中,“弹性剪切”的概念尤为重要,它描述的是当某种材料抵抗滑动时发生的剪切现象。就像推盘子过桌子时,盘子的滑动会因摩擦力而暂时停止一样,这就是弹性剪切的生动例证。这种因抵抗滑动而产生的摩擦,最终导致电荷的移动,滑动与剪切的关系十分紧密。

值得注意的是,静电对人类生活产生了深远的影响。无论是咖啡豆的研磨还是行星的形成,都涉及到静电的作用。尽管静电会带来一些有趣的现象,但同时也可能引发严重的问题,如工业火灾甚至等。