科学家揭示摩擦如何导致静电的长期谜团_9月10

9月10，据外媒报道，美国西北大学的一个研究小组发表在《物理评论快报》的一项研究指出，他们开发了一种模型，该模型显示通过弯曲材料表面上的微小突起，将两个物体在一起摩擦会产生静电或摩擦电。这一新的认识可能对现有的静电应用，如能量收集和印刷，以及避免潜在的危险，如由静电火花引发的火灾等产生重要的影响。

公元前600年，米利图斯的希腊哲学家泰勒斯首次报道了摩擦引起的静电。他用毛皮摩擦琥珀后，注意到毛皮会吸引灰尘。

该研究领导者、西北大学的教授劳伦斯·马克斯（Laurence Marks）说：“从那以后，很明显摩擦会在所有绝缘体中引发静电，而不仅仅是皮毛。”

在纳米尺度上，所有的材料都有粗糙的表面和无数的微小突起，当两种材料接触并相互摩擦时，这些突起物就会弯曲变形。

马克斯的团队发现，这些变形会产生最终导致静电充电的电压，这种现象被称为“挠曲电效应”，当绝缘体中的电荷因弯曲等变形而分离时就会发生。

研究人员通过使用一个简单的模型表明，摩擦过程中弯曲突起产生的电压确实大到足以产生静电。这项工作解释了许多实验观察结果，例如为什么即使两块相同的材料摩擦在一起也会产生电荷，并以惊人的精度预测了实验测量的电荷。

科学家揭示摩擦如何导致静电的长期谜团