PAN informacje

Dlaczego podczas odklejania taśmy klejącej słychać trzaski? Odpowiadają za to sekwencje „błyskawic” między rozdzielanymi materiałami. Wyniki badań Instytutu Chemii Organicznej PAN przyczynią się do lepszego kontrolowania szkodliwych wyładowań elektrostatycznych.

Zagadnienie elektrostatyki od wieków zastanawiało badaczy i inżynierów. Długi czas sądzono, że dwa stykające się/ślizgające się materiały ładują się przeciwnie i równomiernie. Jednak w latach 40. XX wieku zaobserwowano, że każda z rozdzielonych powierzchni przenosi zarówno ładunki dodatnie (+), jak i ujemne (-). Tworzy to tzw. mozaiki ładunków. Ich powstawanie tłumaczono m.in. nieodtwarzalnością eksperymentów oraz niejednorodnością stykających się materiałów.

Co ustalili naukowcy?

Tematyka ta zainteresowała też grupę badawczą kierowaną przez prof. Bartosza Grzybowskiego z Instytutu Chemii Organicznej PAN (IChO PAN). Naukowcy wykazali, że mozaiki ładunków są bezpośrednią konsekwencją wyładowań elektrostatycznych. Pomiędzy rozdzielanymi materiałami powstają sekwencje „błyskawic”. Odpowiadają one za tworzenie dodatnich/ujemnych rozkładów ładunków symetrycznie na obu materiałach.

Teoria naukowców z IChO PAN wyjaśnia, dlaczego mozaiki ładunków były widoczne na wielu różnych materiałach – na arkuszach papieru, ocierających się balonach, stalowych kulkach toczących się po teflonowych powierzchniach. Wskazuje też skąd pochodzi trzaskający dźwięk podczas odklejania np. taśmy klejącej. Może być on wynikiem wyładowań szarpiących taśmę jak strunę gitary.

Większa kontrola nad wyładowaniami

Prezentowane badania mogą zwiększyć kontrolę potencjalnie szkodliwych wyładowań elektrostatycznych. Pozwolą też zrozumieć istotę elektryfikacji kontaktowej.

Wyniki opublikowało prestiżowe czasopismo „Nature Physics” – „Charge mosaics on contact-electrified dielectrics result from polarity-inverting discharges”.

Źródło informacji: Instytut Chemii Organicznej PAN