Řecký filozof Thalés z Milétu zmínil existenci statické elektřiny už 600 let před naším letopočtem. Pozoroval ji poté, co jeho kožich přitahoval prach třením o jantar.

Vy sami nepochybně znáte nepříjemný pocit, když vám odstávají neposedné vlasy poté, co si přetáhnete tričko či kapuci přes hlavu. Přesto, že jsou tyto zkušenosti všední, přesně vysvětlit vznik statické elektřiny vědcům unikalo více než 2 500 let.

Jsou za tím deformace

Dvanáctého září publikoval časopis Physical Review Letters výzkum Laurence Markse – profesora nauky o materiálech na Severozápadní McCormickově technické fakultě a doktorandů Christophera Mizziho a Alexe Lina, který vznik statické elektřiny exaktně popisuje. 

zdroj: YouTube

Když dva materiály přicházejí do styku a nastává tření, jejich drobné výčnělky, patrné až v nanoměřítku, se deformují a ohýbají – jevu se říká flexoelektrický efekt. Marksův tým potvrdil, že tyto deformace způsobují napětí, které v konečné fázi vytváří statický náboj a jednoduchým modelem demonstroval, že napětí vznikající z ohýbajících se výstupků během tření je dostatečné ke vzniku statické elektřiny.

Práce vysvětlila sérii experimentálních pozorování – například důvod vzniku výboje, i když se o sebe třou dva stejné materiály.

"Naše zjištění naznačuje, že tření, triboelektřina získaná třením, polarizace dielektrika a tření jsou neoddělitelně spojeny. Poskytuje to mnoho informací pro současné aplikace," řekl Marks.

Andrew Wells – programový ředitel Národní vědecké nadace, který studii financoval, řekl, že je neuvěřitelné, jak může základní výzkum vysvětlit každodenní jevy, a přitom vést k pokrokům v jiné oblasti. Nové znalosti z této studie mohou otevřít zcela nové příležitosti.

Studie může být důležitá pro stávající elektrostatické aplikace v oblasti sběru energie a pro předcházení požárů, které vznikají jiskrami ze statické elektřiny.

Studie byla publikována v časopise Physical Review Letters.