如果你穿着羊毛袜走过地毯，很有可能你碰到的下一个门把手会让你大吃一惊。静电是如此普遍，以至于人们很容易忘记它有多么奇怪。

 

但当你遇到这些火花时，到底发生了什么呢?

 

公元前6世纪，古希腊哲学家、数学家泰勒斯(Thales of Miletus)是第一个描述静电的人但几十年来，科学家们一直在努力回答这个基本问题。然而，在纳米尺度上工作的研究人员刚刚在探索为什么摩擦两个表面会导致电击方面取得了巨大的进展。

 

不管表面看起来有多光滑，当你足够近地放大时，你会注意到凹凸不平的地方。科学家称这些缺陷为“缺陷”。每一个表面，从气球到羊毛或头发等纤维，都覆盖着显微镜下才能看到的东西。伊利诺斯州埃文斯顿西北大学材料科学与工程博士研究生克里斯托弗·米兹说，这些特征是产生静电的原因。

 

在9月份发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上的一项研究中，米兹和他的合著者将日常物体上看不见的缺陷与地球表面进行了比较。如果你从远处看地球，这颗行星“看起来非常平滑，就像一个完美的球体，”米兹说。然而，我们知道，在现实中， 登录杏耀手机客户端，地球远非平滑，但你必须仔细观察它才能看到这一点。他说，只有当“你把镜头拉得足够远时，你才会注意到这里有山脉和丘陵。”类似地，熟悉的物体在近距离观察时看起来很平滑。

 

当两个物体的表面互相摩擦时，它们的表面会相互摩擦，产生摩擦。科学家们早就知道摩擦在静电中起作用。(实际上，静电学的科学术语摩擦学与摩擦学(摩擦学是对摩擦的研究)有着共同的根源。)

 

在这项新的研究中，米兹和他的合著者展示了导致摩擦的物体如何也导致电荷的惊人差异。

 

静电的不同寻常之处在于，它最容易用绝缘体这种限电材料产生;这些包括橡胶，羊毛和头发。电流是手机、电灯和几乎所有其他电子产品的日常电力形式。在电流中，电子通过导电材料(如铜线)中的原子流动来产生电流。但是绝缘体的原子不会让电子轻易进出;它们通过抑制电子流而得名。

 

米兹和他的同事们发现，当绝缘体的边缘相互摩擦并干扰电子云时，就会产生静电。由于绝缘体中的电子不易移动，这种摩擦会使电子云变形。

 

在这些材料中，原子周围的电子云通常是对称的。米兹说，杏耀平台当你看着这些云的时候，你“无法分辨上下左右。”

 

但是如果你挤压那个电子云，它会变形，变得不对称。米兹解释说，在适当的情况下，新的形状可以使电压不均匀地分布在材料上。

 

这和地毯上的毛袜子有什么关系?当你穿着这样的鞋子走路时，你身体的重量和你的跨步运动的组合会导致袜子里的纤维滑到地毯上的纤维上。当这两种材料像这样互相摩擦时，一个表面上的凸起物会沿着相反表面上的凸起物拖拉，导致它们弯曲。当这种弯曲发生时，原子中的电子云被挤压成不对称的形状，造成非常非常小的电压差异。

 

这些电压的变化虽然很小，但却是累加的。物体的数量是如此之多，电子云的挤压会导致静电的大量积累——当你触摸门把手或与人握手时，你就会感觉到这种静电的强大。

 

这一新发现的对静电的理解可能会影响科学家开发可为可穿戴设备充电的摩擦发电织物，从而提高产品的效率。通过更好地了解哪些材料不容易产生静电，工程师们可以努力创造更安全的生产环境，例如通过消除相互摩擦而引发火灾的灰尘颗粒。

 

“当你有了一个模型，杏耀你就可以开始做出预测，”米兹说。