Hiện tượng dễ bắt gặp trong cuộc sống lần đầu tiên được khoa học lý giải

Vào năm 600 TCN, nhà triết học Hy Lạp Thales xứ Miletus đã phát hiện ra rằng khi ông cọ xát lông thú vào đá hổ phách, lông thú sẽ có đặc tính mới, là dễ thu hút các hạt bụi. Lượng điện tích nhỏ được tạo ra đó được gọi là tĩnh điện.

Đến nay, ai cũng biết ma sát tạo ra tĩnh điện. Tuy nhiên, cách thức dòng điện hình thành ra sao trong quá trình ma sát vẫn chưa có cách giải thích rõ ràng.

Trên thực tế, các nhà khoa học đã cố gắng tìm hiểu nguyên nhân tạo ra hiện tượng này trong suốt nhiều thế kỷ. Nhưng phải mãi đến nay, chúng ta mới vén được tấm màn bí ẩn của một trong những hiện tượng dễ bắt gặp nhất trong cuộc sống.

Theo đó, điểm bắt đầu và kết thúc của chuyển động trượt để tạo ra tĩnh điện phải chịu những lực khác nhau. Quá trình này dẫn đến sự chênh lệch điện tích giữa phía trước và phía sau của vật thể. Trong một số trường hợp, nó gây ra tĩnh điện, với tiếng nổ lách tách và phát sáng.

"Lần đầu tiên, chúng ta có thể giải thích được sự tĩnh điện", Laurence Marks, nhà khoa học vật liệu người Mỹ, cho biết. "Câu trả lời đơn giản đến ngạc nhiên, chỉ cần những chuyển động nhất định của một vật sẽ tạo ra dòng điện".

Theo các nhà nghiên cứu, tĩnh điện được tạo ra do hành động cọ xát 2 vật liệu được gọi là điện tribo, và sự truyền điện tích giữa hai bề mặt là hiệu ứng điện tribo.

Các phép tính và thử nghiệm cho thấy khái niệm cốt lõi của ma sát đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra tĩnh điện. Nó được gọi với tên khác là lực cắt đàn hồi, hay khả năng chịu được sức căng khi trượt của vật liệu.

Khi các bề mặt cách điện cọ xát vào nhau, ứng suất đàn hồi ở phía trước của vật thể khác với các ứng suất ở phía sau. Do đó, điện tích và độ phân cực ở phía trước và phía sau của vật liệu cũng khác nhau - dẫn đến sự phát triển của dòng điện đối lập giữa 2 điện tích.

Theo nhóm nghiên cứu, có nhiều lý do chính đáng để tìm hiểu về tĩnh điện. Cụ thể, sự tích tụ của tĩnh điện có thể gây ra nhiều vấn đề trong sản xuất và đối với các tua-bin gió. Tia lửa từ tĩnh điện thậm chí có thể gây ra hỏa hoạn.

Nhìn rộng hơn, tĩnh điện có thể chịu trách nhiệm một phần cho toàn bộ sự tồn tại của chúng ta, khi lực tĩnh điện được cho là "chất keo" gắn kết những hạt bụi đầu tiên mà hành tinh của chúng ta phát triển từ hàng tỷ năm trước.

"Tĩnh điện ảnh hưởng đến cuộc sống theo cả cách đơn giản và sâu sắc", Marks nói. "Thật đáng kinh ngạc khi thấy cuộc sống của chúng ta bị ảnh hưởng bởi tĩnh điện nhiều đến thế nào và vũ trụ phụ thuộc vào nó nhiều ra sao".