无论物体表面看起来有多光滑,只要你放大足够的倍数,就会看到许多凹陷。科学家称这种不平整的现象为“粗糙性”。从气球到羊毛、头发等纤维,所有物体表面都存在微小的糙面。正是上述特性产生了静电。
科学家很早就知道,摩擦与静电的产生有关。在最新研究中,研究小组证明糙面在制造摩擦的同时,也制造了惊人的电荷差。
静电的特殊之处在于,对电有抵抗性的材料,即绝缘体,反而最容易产生静电。橡胶和毛发都属于绝缘体。当电以电流的形式存在时,比如让手机、电灯及其他各种电子产品正常工作时,电子会在铜线等导电材料的原子间流动。但绝缘体的原子不让电子自由移动,能够抑制电流。
当绝缘体的糙面相互摩擦并干扰原子外围的电子云时,静电就会产生。由于绝缘体内的电子无法自由移动,所以摩擦会导致电子云变形。在绝缘材料里,原子外围的电子云通常均匀分布。但如果电子云受到挤压,就会变形,失去均匀的形状。如果条件合适,新形状的电子云就会在物体各处产生不均匀的电压。
这种电压变化虽然微小,但可以积累。由于物体表面的微小糙面数量庞大,难以计数,所以挤压电子云会积累大量静电,甚至足以在你触碰门把手或者与他人握手时,让你感觉到静电的存在。
(《参考消息》1.4)