Вторник 01 июля 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые объяснили, почему поглаживание кошки генерирует статическое электричество


Ученые объяснили, почему поглаживание кошки генерирует статическое электричество

Среда, 18 Сентября 2024 22:44

Каждый, кто когда-либо гладил кошку или шаркал ногами по ковру, знает, что трение предметов друг о друга генерирует статическое электричество. Но объяснение этого явления ускользало от исследователей более двух тысячелетий.

 

Теперь ученые Северо-Западного университета наконец раскрыли механизм этого явления.

 

Когда объект скользит, передняя и задняя части этого объекта испытывают разные силы, обнаружили исследователи. Эта разница в силах приводит к тому, что на передней и задней частях объекта накапливаются разные электрические заряды. И разница в электрических зарядах создает ток, приводящий к легкому удару.

 

Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.

 

«Впервые мы смогли объяснить тайну, которую никто не мог объяснить раньше: почему трение имеет значение», — сказал Лоуренс Маркс из Северо-Западного университета, возглавлявший исследование. «Люди пытались, но они не могли объяснить экспериментальные результаты, не делая предположений, которые не были оправданы или оправданы. Теперь мы можем, и ответ на удивление прост. Просто наличие разных деформаций — и, следовательно, разных зарядов — спереди и сзади чего-то скользящего приводит к появлению тока».

 

Эксперт в области поверхностных структур, Маркс является почетным профессором материаловедения и инженерии в Школе инженерии Маккормика Северо-Западного университета. Карл Олсон, аспирант исследовательской группы Маркса, является первым автором статьи.

 

Греческий философ Фалес Милетский впервые описал статическое электричество, возникающее при трении, в 600 году до нашей эры. Натерев янтарь мехом, он заметил, что мех притягивает пыль.

 

«С тех пор стало ясно, что трение вызывает статический заряд во всех изоляторах, а не только в мехе», — сказал Маркс. «Однако на этом научный консенсус более или менее закончился».

 

Маркс и его команда начали разгадывать тайну в 2019 году. В исследовании, опубликованном в Physical Review Letters, они сообщили, что трение двух материалов друг о друга изгибает крошечные выступы на поверхности этих материалов. Эти изогнутые, деформированные выступы вызывают напряжение, обнаружили исследователи.

 

«В 2019 году у нас было семя того, что происходило. Однако, как и всем семенам, ему нужно было время, чтобы прорасти», — сказал Маркс. «Теперь оно расцвело. Мы разработали новую модель, которая вычисляет электрический ток. Значения тока для ряда различных случаев хорошо согласуются с экспериментальными результатами».

 

Концепция, называемая «упругим сдвигом», лежит в основе новой модели. Упругий сдвиг может возникнуть, когда материал сопротивляется скользящей силе. Если человек толкает пластину по столу, пластина будет сопротивляться скольжению. Как только человек прекращает толкать ее, пластина перестает двигаться. Это дополнительное трение, вызванное сопротивлением скольжению, заставляет электрические заряды перемещаться.

 

«Скольжение и сдвиг тесно связаны», — сказал Маркс.

 

Хотя статическое электричество может вызывать забавные неприятности, например, вставание волос дыбом после спуска с детской горки, оно также может привести к серьезным проблемам. Например, искры от статического электричества вызывают промышленные пожары и даже взрывы. Оно также может препятствовать последовательному дозированию порошкообразных фармацевтических препаратов. С лучшим пониманием механизмов действия исследователи потенциально могли бы предложить новые решения этих проблем.

 

«Статическое электричество влияет на жизнь как простыми, так и глубокими способами», — сказал Маркс. «Зарядка зерен статическим электричеством оказывает большое влияние на то, как измельчаются и приобретают вкус кофейные зерна. Земля, вероятно, не была бы планетой без ключевого шага в слипании частиц, которые формируют планеты, что происходит из-за статического электричества, генерируемого сталкивающимися зернами. Удивительно, как много в нашей жизни затронуто статическим электричеством и как много во вселенной зависит от него».

 
 

 
Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Читайте также
Под Эфиопией зафиксированы странные подземные импульсы: чем грозят Под Эфиопией зафиксированы странные подземные импульсы: чем грозят Геологами из Британии проведены изыскания, указывающие на ритмичную пульсацию расплавленного гранита и иных пород под рифтовым регионом Афар, что в Эфиопии. Восходящий поток из глубин мантии, на который оказывают давление…
Новая линия консервов из Саратова поможет восполнить дефицит белка Новая линия консервов из Саратова поможет восполнить дефицит белка В Саратове разработана инновационная линейка мясосодержащих консервов, обогащённых растительными компонентами и витаминами, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Саратовского государственного университета генетики, биотехнологии и инженерии имени Вавилова. Новинка ориентирована на…
Каменистые породы в Канаде могут быть последними остатками ранней земной коры Каменистые породы в Канаде могут быть последними остатками ранней земной коры Геологи долго спорили о том, содержит ли каменистая формация в Канаде древнейшие в мире породы. Новые измерения убедительно доказывают, что это так. Чуть более 4 миллиардов лет назад магма из…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над территорией России сбили 15 украинских БПЛА МО: за ночь над территорией России сбили 15 украинских БПЛА Силы ПВО за ночь сбили 15 украинских беспилотников над Курской областью и Азовским морем. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи 30 июня дежурными средствами ПВО уничтожены…
В Волгограде пресекли деятельность экстремистского сообщества, куда входили подростки В Волгограде пресекли деятельность экстремистского сообщества, куда входили подростки Деятельность экстремистского сообщества, в которое входили четыре подростка, пресечена в Волгоградской области, организатор арестован. Возбуждено уголовное дело, сообщила пресс-служба следственного управления СК РФ по Волгоградской области. "Первым отделом по расследованию…
КГБ Белоруссии разоблачил группу, планировавшую атаковать стратегические объекты КГБ Белоруссии разоблачил группу, планировавшую атаковать стратегические объекты КГБ Белоруссии предотвратил взрывы на стратегических объектах страны, передает ОНТ. "Комитет госбезопасности провел многоходовую спецоперация под названием "Гарпун". В итоге удалось вытащить из-за рубежа организатора группы, которая готовила ударные дроны,…
Тема дня
«Мумия» затягивает страну в непредсказуемое прошлое «Мумия» затягивает страну в непредсказуемое прошлое

Если сегодня мы утверждаем, что октябрь 1917 года просто разрушил великую православную империю, а не...

Фото
Южнокорейские ученые ускорили тестирование лекарственных препаратов в 4 раза Южнокорейские ученые ускорили тестирование лекарственных препаратов в 4 раза

Группа исследователей из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) и Чуннамского на...

Опрос

Какое время продлится напряженность в отношениях между Россией и Азербайджаном?

 

Анекдот дня

Когда телефон был привязан к стене, люди были свободны...

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".