Il fenomeno dell’elettricità statica è noto fin dai tempi di Aristotele, che attribuì a Talete di Mileto la scoperta che l’ambra attira pezzi di erba secca dopo essere stata strofinata con un panno. Per lungo tempo, la comprensione di questo fenomeno è rimasta limitata. Benjamin Franklin compì dei progressi sperimentando con cera e lana, distinguendo la carica positiva ottenuta strofinando la lana dalla carica negativa associata alla cera strofinata. Tuttavia, la sua spiegazione coinvolgeva lo scambio di fluidi, non corrispondente al vero meccanismo di generazione delle cariche positive e negative.
Oggi, grazie a un team che studia la carica statica a livello nano, finalmente siamo in grado di comprendere cosa accade e perché lo strofinio produce più elettricità statica rispetto al contatto o al rotolamento. Laurence Marks dell’Università Northwestern, che ha guidato lo studio, ha sottolineato l’importanza di questo progresso, affermando che ora siamo in grado di spiegare un mistero che prima sfuggiva: il motivo per cui lo strofinio è così cruciale.
Il modello sviluppato dal team si basa sulla “deformazione elastica”, in cui un materiale oppone resistenza a una forza di scorrimento. Questo modello spiega le correnti tribotriche durante lo scorrimento, risultato delle forze tangenziali che rompono la simmetria del contatto. Le cariche vincolate dovute alla flessoelettricità, i cambiamenti di potenziale interno e i potenziali di deformazione sono distribuiti in modo asimmetrico e compensati da cariche libere coinvolte nel trasferimento di carica, generando una corrente durante il movimento di scorrimento.
Questo modello può essere applicato a diversi materiali, poiché le basi fisiche delle cariche vincolate elettromeccaniche che portano alla triboelettricità sono universali, indipendentemente dalla loro origine. L’elettricità statica non è solo un fenomeno legato a situazioni comiche come essere colpiti da una scossa dopo un salto su un castello gonfiabile, ma può avere implicazioni serie come incendi industriali o problemi di dosaggio di medicinali in polvere.
Una migliore comprensione di questo fenomeno potrebbe contribuire a risolvere tali problematiche e a scoprire nuove applicazioni dell’elettricità statica. L’elettricità statica influenza la vita in modi sia semplici che complessi, come ad esempio l’influenza sulla macinatura e sul sapore dei chicchi di caffè carichi elettricamente.
Senza un passaggio chiave nell’aggregazione di particelle che formano i pianeti, dovuto all’elettricità statica generata dalla collisione dei grani, la Terra probabilmente non sarebbe un pianeta. È sorprendente quanto la nostra vita e l’universo stesso siano influenzati dall’elettricità statica. Ora, grazie a questo studio pubblicato su Nano Letters, comprendiamo meglio l’importanza dello strofinio nel processo elettrico.
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