Perché prendiamo “la scossa”? Risolto il mistero vecchio di 2000 anni dietro la carica elettrostatica da sfregamento

Dopo millenni di teorie e congetture, un team della Northwestern University ha finalmente svelato il meccanismo che genera l'elettricità statica: il fenomeno, noto sin dai tempi di Talete, ha ora una spiegazione scientifica precisa

Chiunque abbia mai accarezzato un gatto o sfregato i piedi su un tappeto conosce bene quella scossetta elettrica che arriva all’improvviso e ci fa sobbalzare. Un fenomeno che, per la cronaca, aveva già incuriosito il filosofo Talete di Mileto nel 600 a.C. Ma nonostante l’essersi presi scariche elettriche per secoli, solo oggi la scienza è riuscita a trovare una spiegazione concreta. E il merito va tutto a un gruppo di ricercatori della Northwestern University, capitanato dal professor Laurence Marks.

La scintilla della scoperta (scusate il gioco di parole) arriva dal lavoro di Marks e del suo team, che hanno finalmente spiegato cosa succede davvero quando strofiniamo due superfici. E no, non è magia. Il segreto sta nelle diverse forze che si creano sulla parte anteriore e posteriore degli oggetti quando scivolano l’uno sull’altro. Queste piccole deformazioni generano cariche elettriche opposte, ed ecco che si forma la corrente che tanto ci sorprende. Quella “scossa” che sentiamo? Sì, è proprio questa. Niente di paranormale, solo fisica, come spiega Marks:

Per la prima volta abbiamo una spiegazione semplice e senza fronzoli per un fenomeno che ci tormentava da secoli.

Già nel lontano 600 a.C. Talete aveva notato che strofinando un pezzo di ambra si creava elettricità statica. In quel caso, l’ambra cominciava ad attrarre polvere e piccoli frammenti, come se fosse una calamita. E se da quel momento si è capito che il fenomeno funziona su qualsiasi isolante, non solo sull’ambra, nessuno ha mai saputo spiegare esattamente il come e il perché. Fino ad oggi.

Nel 2019, Marks e soci avevano mosso i primi passi verso la soluzione, dimostrando che lo sfregamento crea minuscole deformazioni sulla superficie degli oggetti. Ora sappiamo che sono proprio queste a creare una tensione superficiale che, udite udite, genera la corrente elettrica.

Elettricità statica: divertente, ma anche pericolosa

Anche se spesso la carica statica si manifesta in situazioni divertenti – come quando i capelli si rizzano dopo essere scivolati giù da uno scivolo – essa può comportare rischi significativi. Nei contesti industriali, una scarica statica può provocare incendi o esplosioni, creando situazioni potenzialmente letali. Inoltre, il fenomeno può interferire con operazioni delicate come la somministrazione di farmaci in polvere, un problema che preoccupa il settore farmaceutico.

La nostra scoperta suggerisce che triboelettricità, flexoelettricità e attrito sono inestricabilmente collegati – ha affermato Marks – Questo fornisce molte informazioni su come adattare le prestazioni triboelettriche alle applicazioni attuali e ampliare la funzionalità alle nuove tecnologie.

Grazie a questa nuova comprensione dei meccanismi alla base dell’elettricità statica, i ricercatori sperano di sviluppare soluzioni efficaci per prevenire gli effetti negativi, migliorando così la sicurezza e l’efficienza in una vasta gamma di settori.

Questo è un ottimo esempio di come la ricerca fondamentale possa spiegare fenomeni quotidiani che non erano stati compresi in precedenza, e di come la ricerca in un’area, in questo caso attrito e usura, possa portare a progressi inaspettati in un’altra area, ha affermato Andrew Wells, direttore di programma presso la National Science Foundation (NSF), che ha finanziato la ricerca. La NSF finanzia ricerche come questa nella scienza e nell’ingegneria dei materiali per nuove conoscenze che un giorno potranno aprire nuove opportunità.

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Fonte: Northwestern University

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