بعدما حير العلماء … الكشف عن سبب تعرضك لصدمة كهربائية خفيفة أثناء سيرك على السجاد

بعدما حير العلماء … الكشف عن سبب تعرضك لصدمة كهربائية خفيفة أثناء سيرك على السجاد

صحيفة المرصد : كشف الفيلسوف اليوناني وعالم الرياضيات تاليس ميليتوس، لأول مرة عن الكهرباء الساكنة، في القرن السادس قبل الميلاد، لكن العلماء ناضلوا لعقود من الزمن بعد ذلك، للإجابة عن هذا السؤال الأساسي.

لغز منذ 2500 عام

واستعصى على العلماء لأكثر من 2500 عام، تقديم شرح مفصل لكيفية حدوث الكهرباء الساكنة، إلا أن فريقا من جامعة نورث ويسترن، تمكن من التقدم خطوة كبيرة في السعي نحو تفسير السبب في أن فرك سطحين معا يمكن أن يؤدي إلى صدمة كهربائية ، بحسب موقع روسيا اليوم .

وطور فريق العلماء نموذجا جديدا يوضح أن فرك كائنين معا ينتج الكهرباء الساكنة، عن طريق ثني النتوءات الصغيرة على سطح المواد.

إنتاج الكهرباء الساكنة

وبغض النظر عن مدى سلاسة مظهر السطح، إلا أنه عند التكبير بما فيه الكفاية، ستلاحظ النتوء والحفر، التي يطلق عليها العلماء اسم “الشذوذ”، وفقا لكريستوفر ميززي، طالب الدكتوراه في علوم وهندسة المواد بجامعة نورث وسترن في إيفانستون بإلينوي، والذي أشار إلى أن هذه الميزات هي المسؤولة عن إنتاج الكهرباء الساكنة.

وقال لورانس ماركس، أستاذ علوم وهندسة المواد في كلية ماكورميك للهندسة بجامعة نورث ويسترن، الذي ترأس الدراسة، إنه، عقب اكتشاف الكهرباء الساكنة، تمكن العلماء من توضيح أن الاحتكاك يسبب شحنا ثابتة لجميع العوازل، وليس الفراء فقط مثل ما وقع في تجربة الفيلسوف اليوناني ميليتوس في عام 600 قبل الميلاد.

وبالنظر إلى المقياس النانومتري، تحتوي جميع المواد على أسطح خشنة مع نتوءات صغيرة لا حصر لها، وعندما تتلامس مادتان وتفركان بعضهما، فإن هذه النتوءات تنحرف وتتشوه.

زيادة الفولتية

ووجد فريق ماركس أن هذه التشوهات تؤدي إلى زيادة الفولتية، التي تسبب في النهاية الشحن الثابتة، وتدعى هذه الظاهرة باسم “التأثير المرن الكهربائي”، والتي تحدث عندما ينشأ فصل الشحنة في عازل عن التشوهات.

وباستخدام نموذج بسيط، أظهر الباحثون أن الفولتية الناشئة عن النتوءات أثناء الاحتكاك، هي في الواقع كبيرة بما يكفي لنشوء الكهرباء الساكنة.

ويقول ماركس: “تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الكهرباء التجريبية (الكهرباء الساكنة)، والكهرباء المرنة، والاحتكاك مرتبطة بشكل لا ينفصل”.

المشي بجوارب صوفية على السجادة

ويشرح هذا أنه أثناء المشي بجوارب صوفية على السجادة، فإن المزيج بين وزن الجسم والحركة الواسعة، يؤدي إلى انزلاق الألياف الموجودة في الجوارب الخاصة بك ضد الألياف الموجودة في السجادة، وعندما تفرك هاتان المادتان ضد بعضهما، فإن النتوءات على سطح ما تسحب على طول الانحرافات على السطح المقابل، ما يجعلها تنحني. وعندما يحدث هذا الانحناء، يتم سحق الإلكترون الموجود في الذرات التي تشكل الفوارق إلى أشكال غير متماثلة، ما يسبب فرقا بسيطا جدا في الجهد.

وهذه التغييرات في الجهد، حتى وإن كانت صغيرة، تضيف ما يصل إليها. وتكون النتوءات عديدة لدرجة أن سحق سُحب الإلكترونات يؤدي إلى تراكم كبير للكهرباء الساكنة، والتي تكون قوية بما فيه الكفاية لنشعر بها عند لمس مقبض الباب أو مصافحة شخص ما.

أقمشة تنتج طاقة

يمكن أن يؤثر هذا الفهم المكتشف حديثا للكهرباء الساكنة على العلماء الذين يقومون بتطوير أقمشة تنتج طاقة تولد من الاحتكاك لشحن الأجهزة المحمولة، ما قد يجعل المنتجات أكثر كفاءة.

ومع فهم أفضل للمواد التي تفشل في توليد الكهرباء الساكنة بسهولة، يستطيع المهندسون إنشاء بيئات تصنيع أكثر أمانا.

التعليقات مغلقة.

8 تعليقات

  • 8
    hima

    بارك الله لهم في علمهم وعلمائهم ونفعنا بهم, جيراننا هما وبزارينهم,دبدبه ومواطير ماتوقف كانهم قاعدين على نهر,وغير مواطير سياراتهم,خلية دبابير,طول الوقت زن,ياريت تكون النظريه دي صحيح.

  • 7
    طلعت عالم

    منذ اربعين عام وانا مدري 🤭🤗

  • 6
    الحرفي

    كنت هناء000

  • 5
    سؤال علمي

    هل ينطبق ما جاء في هذا الشرح العلمي المسهب على مايحدث في العلاقة الحميمية .. يعني هل احتكاك نتوءات بشرة الزوجين هو سر دفء هذه العلاقة
    التي يسموها بالحميمية إقتباساً من الحمم البركانية .. خروج .

  • 4
    ريما

    ايضا تذكير المسطره افركها بقماش اظن صوفي وقطع ورق دفتر صغير وخل المسطره تلمس الورق سيتعلق الورق بالمسطرة

  • 3
    ريما

    يعني الفتحات بداخل الفرشه هي السبب لكن معلومه قديمه مجربة جر اقدامك على الفرشة سيحدث شحنات كهربائية والمس بيدك أو صبعك لمسه للدريشة الحديد سيحدث لك كنه شفط شحنه كهربائية

  • 2
    غير معروف

    معروفه هذي الكهرباء الساكنه
    وتنشط في المناطق الجافه اكثر

  • 1
    غير معروف

    أخذناه فى المدرسه بمادة العلوم بالصف الخامس قبل خمسين سنه.