Od pradávna je známo, že po tření jsou malé předměty k sobě přitahovány nebo naopak odpuzovány. Před staletími vědci zjistili, že za elektřinu jsou zodpovědné. Fyzici se však stále hádají o tom, proč jsou třecí těla účtována. Ale nedávno odborníci konečně našli odpověď.
Nová verze, která je ve vynikající shodě s experimentálními údaji, je popsána ve vědeckém článku přijatém k publikování v časopise Physical Review Letters. Mezitím se můžete seznámit s jeho předtiskem. Výzkum vedl Laurence Marks z Northwestern University ve Spojených státech.
První zmínka o elektrifikaci třením je spojena se jménem starořeckého filozofa Thalese z Mileta, který žil v 7. až 6. století před naším letopočtem. Všiml si, že srst potřená jantarovou tyčí přitahuje skvrny prachu. Mimochodem, starořecké slovo „elektron“(ἤλεκτρον) doslova znamená „jantar“.
Až dosud nebyli fyzici schopni spolehlivě stanovit, jaký mechanismus je za elektrifikací způsoben třením, také nazývaným triboelektrický efekt ve vědeckých kruzích.
Nová teorie ji spojuje s flexoelektrickým efektem. K tomuto jevu dochází, když je dielektrikum vystaveno nerovnoměrné deformaci (to znamená, že stupeň deformace se mění od bodu k bodu), vzniká v ní potenciální rozdíl. Důvodem je skutečnost, že elektrické náboje jsou uvnitř látky distribuovány.
Mezitím jsou i nejhladší povrchy v nanoměřítku nepředstavitelným chaosem „horských pásem“a „depresí“. Při tření se tyto drobné nepravidelnosti deformují, což by mělo vyvolat flexoelektrický efekt.
Podle výpočtů autorů dochází k potenciálnímu rozdílu ± 1-10 voltů. To je dost pro zajištění elektrifikace třením.
Propagační video:
Model je v dobré shodě s několika typy experimentálních výsledků. Vysvětluje tedy, proč jsou předměty nabíjeny třením, i když jsou vyrobeny ze stejného materiálu. Rovněž je zřejmé nerovnoměrné rozdělení triboelektrického náboje. Kromě toho teorie dokonale předpovídá výsledky měření hustoty povrchového náboje.
Dodáváme, že tento objev slibuje praktické výhody. Elektrifikace tření se tedy používá v různých zařízeních. A v jiných případech je tomu naopak třeba zabránit, protože klouzavá jiskra může způsobit požár. Hlubší pochopení podstaty efektu umožní technikům efektivněji jej využívat nebo naopak zbavit.
A samozřejmě je hezké vědět, proč vaše milovaná kočka vypouští jiskry (i když je možné, že to je stále starověká kočka).
Anatolij Glyantsev