Przełomu dokonali przedstawiciele Institute of Science and Technology Austria. Tamtejsi badacze piszą o przeprowadzonych eksperymentach w Nature, wyjaśniając, z czego może się brać tzw. elektryzowanie kontaktowe. Ich zdaniem odpowiedzią na postawione pytanie może być to, że historia kontaktu materiałów ma przełożenie na sposób wymiany ładunku, jaka zachodzi w ich obrębie.
Czytaj też: Nadprzewodnictwo w nowym wydaniu zwala z nóg. Fizycy nie mogli uwierzyć, że to możliwe
Dokonany postęp jest istotny, ponieważ naukowcy od wieków głowili się nad tym zagadnieniem. A przecież elektryczność statyczna towarzyszy nam na co dzień, co pozwala zrozumieć, dlaczego od setek, a w zasadzie tysięcy lat zaprzątała naukowcom głowy. Paradoksalnie, wiele pytań związanych z tym zjawiskiem pozostawało bez odpowiedzi.
I choć dokonania austriackich fizyków nie wyczerpią wszystkich tych niewiadomych, to z pewnością ułatwią ich wyjaśnianie. Elektryzowanie kontaktowe możemy odczuć na własnej skórze dotykając różnego rodzaju przedmiotów. Dążąc do zrozumienia, w jaki sposób takie zjawisko zostaje zapoczątkowane, członkowie zespołu badawczego przeanalizowali potencjalnie kluczowe parametry mające na nie wpływ.
Elektryczność statyczna towarzyszy nam na każdym kroku i od tysięcy lat stanowiła obiekt zainteresowania naukowców
Rezultat był mało zadowalający, ale w pewnym momencie autorów nowych badań naszło olśnienie: uznali, że być może kluczem jest sam kontakt. To z kolei zapoczątkowało rozważania nad tym, w jaki sposób materiały izolacyjne wymieniają ładunek. Na pierwszy rzut oka (a nawet kilka kolejnych) fizycy dochodzili do wniosku, że jest to kompletnie losowe i chaotyczne, lecz teraz skłaniają się ku całkowicie odwrotnemu wariantowi.
Mówiąc krótko, może to być zaskakująco uporządkowane zjawisko. Przeprowadzone eksperymenty odnosiły się do materiału znanego jako PDMS, będącego przezroczystym polimerem na bazie silikonu. Wykorzystując go członkowie zespołu badawczego stworzyli bloki, które miały dostarczyć upragnionych odpowiedzi. Metodą prób i błędów testowali różne warianty, lecz przełomu nie było widać na horyzoncie.
Ale nie wiedzieli, że każdy kolejny kontakt zbliża ich do upragnionego finału. Kiedy zestawili ze sobą identyczne próbki PDMS, aby przekonać się, czy ułożą się w szereg tryboelektryczny, dostrzegli niespodziewane uporządkowanie już przy pierwszym podejściu. Kolejne próby znowu przyniosły losowe rezultaty, lecz stało się jasne, że coś jest na rzeczy. Stało się jasne, iż każdy kolejny kontakt (w tym przypadku piąty) prowadził do jeszcze lepszego uporządkowania. To szczególnie imponujące, ponieważ żadne wcześniejsze badania nie wskazywały na rolę kontaktu w generowaniu opisywanego zjawiska.