Finalmente sabemos o que cria eletricidade estática, depois de milhares de anos: WebCuriosos

Em 600 a.C., o filósofo grego Tales de Mileto notei que quando ele esfregava pêlo no âmbar, o pêlo atraía poeira.

Essa pequena carga gerada passou a ser conhecida como eletricidade estática.

Você pode conhecê-lo como o estalo do seu cabelo quando você o escova, ou a força que gruda um balão no teto depois de esfregá-lo na cabeça, mas os cientistas têm tentado descobrir o que cria o fenômeno durante séculos.

Agora, finalmente temos uma resposta: o início e o fim do movimento de deslizamento que produz eletricidade estática experimentam forças diferentes – resultando num diferencial de carga entre a frente e a parte traseira que resulta no estalo da eletricidade estática.

“Pela primeira vez, somos capazes de explicar um mistério que ninguém conseguia antes: por que esfregar é importante”, diz o cientista de materiais Laurence Marks da Northwestern University, nos EUA.

“As pessoas tentaram, mas não conseguiram explicar os resultados experimentais sem fazer suposições que não eram justificadas ou justificáveis. Agora podemos, e a resposta é surpreendentemente simples. Basta ter diferentes deformações – e, portanto, diferentes cargas – na frente e atrás de algo deslizamento leva à corrente.”

A eletricidade estática é extremamente comum e temos um bom controle sobre as condições que tornam sua ocorrência mais provável. Quando é gerado como resultado da fricção de dois materiais, é conhecido como triboeletricidade, e a transferência de carga entre as duas superfícies é o efeito triboelétrico.

O efeito triboelétrico em si tem sido um pouco mais difícil de definir. A única coisa que sabíamos com certeza era que esfregar dois materiais produzia triboeletricidade.

Então, em 2019, Marks e seus colegas da época teve um avanço: eles descobriram que esfregar dois materiais deforma as saliências microscópicas nas superfícies desses materiais. As deformações na textura da superfície criam tensão.

Em um novo trabalho, Marks e o primeiro autor Karl Olson, da Northwestern University, preencheram o resto do quebra-cabeça.

“Em 2019, tínhamos a semente do que estava acontecendo. Porém, como todas as sementes, precisava de tempo para crescer”, Marcos disse. “Agora floresceu. Desenvolvemos um novo modelo que calcula a corrente elétrica. Os valores da corrente para uma série de casos diferentes estavam de acordo com os resultados experimentais.”

Seus cálculos e experimentações mostram que o conceito central do atrito é crucial para a geração de eletricidade estática. É chamado de cisalhamento elástico, a capacidade de um material de suportar a tensão do deslizamento. Quando você esfrega dois materiais, eles resistem ao movimento, gerando atrito. É por isso que, mesmo quando você desliza de meias em um chão polido, você acaba parando.

Quando as superfícies isolantes se esfregam, as deformações elásticas na parte frontal do corpo diferem daquelas na parte traseira. Assim, as cargas e a polarização na parte frontal e posterior do material também são diferentes – resultando no desenvolvimento de uma corrente entre as duas cargas diferentes.

O modelo não explica todos os aspectos da triboeletricidade, mas parece resolver a parte principal do problema. Análises e experimentações adicionais ajudarão os cientistas a descobrir os detalhes, levando, esperançosamente, não apenas a uma compreensão da triboeletricidade, mas a uma forma de controlá-la.

Existem muitos bons motivos para querer entender a eletricidade estática. Seu acúmulo pode criar problemas na fabricação e para turbinas eólicas. Faíscas de eletricidade estática podem iniciar incêndios. E a electricidade estática pode ser parcialmente responsável por toda a nossa existência – pensa-se que as forças electrostáticas são a cola que uniu os primeiros grãos de poeira a partir dos quais o nosso planeta cresceu, há milhares de milhões de anos.

“A eletricidade estática afeta a vida de maneiras simples e profundas”, Marcas diz. “É incrível o quanto de nossas vidas é tocado pela eletricidade estática e o quanto o universo depende dela”.

A pesquisa foi publicada em Nano-letras.