Среда 16 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
Почему спортивные тренировки хуже работают с возрастом, разобрались учёные Почему спортивные тренировки хуже работают с возрастом, разобрались учёные Ученым из Корейского института бионаук и биотехнологий удалось обнаружить белок, позволивший объяснить, почему физическая активность укрепляет мышцы и кости, но лишь до определённого возраста. Результатами исследования авторы поделились в журнале…
Раскрыта история загадочного младенца, найденного в доисторическом колодце Раскрыта история загадочного младенца, найденного в доисторическом колодце В колодце недалеко от итальянского города Фаэнца, недалеко от Равенны, археологи обнаружили останки младенца, жившего в медном веке, примерно 4000–5000 лет назад. Удивительной была не сама находка, а то, что,…
Первую фазу испытаний прошёл препарат для лечения "синдрома Петрушки" Первую фазу испытаний прошёл препарат для лечения "синдрома Петрушки" Успешно завершена первая фаза клинических испытаний экспериментального препарата для лечения "синдрома Петрушки". Эта врожденная патология тормозит и искажает развитие, связана она с мутациями в гене UBE3A. О преимуществах нового препарата…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над территорией России сбили 55 украинских беспилотников МО: за ночь над территорией России сбили 55 украинских беспилотников Силы ПВО в течение ночи уничтожили и перехватили 55 украинских беспилотников над территорией России. Об этом сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи в период с 20:00 мск 14…
Поставки оружия Киеву за счет Евросоюза и угроза новых санкций. О чем заявил Трамп Поставки оружия Киеву за счет Евросоюза и угроза новых санкций. О чем заявил Трамп Президент США Дональд Трамп на встрече генеральным секретарем НАТО Марком Рютте в Белом доме объявил о договоренности о поставках американских вооружений Украине за счет европейских стран. Американский лидер также заявил,…
Захарова ответила на слова Рютте о «несерьезности» делегации России Захарова ответила на слова Рютте о «несерьезности» делегации России Безграмотность деятелей НАТО уже привела к многочисленным жертвам, без знания истории вопроса ни одну проблему решить нельзя. Так прокомментировала официальный представитель МИД РФ Мария Захарова выпады генсека НАТО Марка Рютте…
Тема дня
Европе придется заплатить Америке за воюющую Украину Европе придется заплатить Америке за воюющую Украину

«Важное заявление» Дональда Трампа по Украине оказалось не таким радикальным, как ожидалось. Президе...

Фото
Затопленные окаменелости раскрывают давние тайны региона Сундаленд Затопленные окаменелости раскрывают давние тайны региона Сундаленд

За последние 2,5 миллиона лет уровень моря то поднимался, то опускался вокруг островов Юго-Восточной...

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.

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)".