يعود أول نص يصف الكهرباء الساكنة إلى عام 600 قبل الميلاد. لكن رغم مرور 2600 سنة من الصدمات الصغيرة، لم يستطع الباحثون أن يفسروا كيف يسبب احتكاك مادتين تلك الظاهرة.
وفقًا لفريق من جامعة نورثويسترن، حُلَّ اللغز أخيرًا. في الدراسة الحديث، كتب الباحثون إن الإجابة بسيطة بشكل مفاجئ، إذ إن كل شيء متعلق بـ (العيوب الصغيرة).
كتب الأستاذ في علوم المواد لورانس ماركس: «حاولنا كثيرًا، لكن لم يتمكن أحد سابقًا من شرح النتائج التجريبية دون افتراضات منطقية. نستطيع الآن ذلك وقد أصبح لدينا (تشوهات مختلفة)، أي شحنات مختلفة في مقدمة وخلفية شيء ما يتحرك، تؤدي إلى التيار الكهربائي».
بدأ ماركس وزملاؤه اكتشاف خصائص الكهرباء الساكنة عام 2019، إذ اكتشفوا أن احتكاك جسمين يثني الاختلافات الطفيفة على سطح كل جسم، ثم تولد هذه الحركة فولتات. ابتكر الفريق نموذجًا جديدًا يعتمد على مفهوم الكهرباء الساكنة، التي تحصل عندما يقاوم جسم ما قوة الانزلاق ويولد احتكاكًا، عندما يتراكم الاحتكاك على جانبي التشوهات النانوية، يولد الفرق في الشحنات تيارًا كهربائيًا، من ثم الصدمة الكهربائية المعروفة.
قال ماركس: «طورنا نموذجًا جديدًا يحسب التيار الكهربائي. كانت قيم التيار لمجموعة من الحالات المختلفة تتوافق مع النتائج التجريبية».
لاحظ ماركس أنه في حين يربط معظم الناس الكهرباء الساكنة بتجارب العلوم الأولية مثل تجربة رفع الشعر أو ظاهرة لمس مقبض الباب بعد فرك فراء حيوان أليف، فإن الشحنة الكهربائية تُظهر تأثيرًا كبيرًا في العالم ببساطة وبعمق.
من الأمثلة اليومية على ذلك، عندما تغير شحنات طاحونة القهوة نكهة الحبيبات، لكن الصدمات الكهربائية الساكنة مسؤولة أيضًا عن مشكلات أخطر، مثل مضاعفات الجرعة للأدوية المسحوقة، وحرائق الصناعة.
يظن معظم الخبراء أن مأساة هيندنبروغ ارتبطت غالبًا بالحرائق التي أطلقت شرارتها الكهرباء الساكنة.
بفهم الآلية الأقرب إلى الصحة، يمكن للخبراء في جميع الصناعات المساعدة، بجعل منتجاتهم أكثر فعالية وجعل ظروف العمل أكثر أمانًا.
أضاف ماركس: «من المحتمل أن كوكب الأرض ما كان ليتشكل لولا الكهرباء الساكنة، إذ تمثل خطوة أساسية في تكتل الجسيمات التي تشكل الكواكب».
من المدهش مدى تأثير الكهرباء الساكنة في حياتنا، ومدى اعتماد الكون عليها، الآن وبعد آلاف السنين أصبح لهذه الظاهرة الرئيسية تفسير دقيق.
اقرأ أيضًا:
هل يمكن أن تتسبب الكهرباء الساكنة باندلاع النيران؟
ترجمة: ديانا عيسى
تدقيق: نور حمود
