在日常生活中，我们随处都能遇到静电。例如，当你脱下毛衣时，会感觉到头发被吸附过去并发出特有的噼啪声。肯定也有很多人记得在学校里的一些实验，直观地展示了静电是如何产生的。然而，尽管这种现象极为普遍，但在超过 2500 年的时间里，科学家们一直无法找到静电产生的确切解释。

不过现在，这个谜团似乎已经被解开了。

什么是静电？

静电是与电介质表面上电荷的产生和保持相关的一系列现象。简单地说，物体之间的摩擦会产生静电。甚至当我们只是抚摸猫或者在地毯上拖着脚走的时候，静电都可能产生。

人们在古代就首次了解到了这种现象。据推测，最早提及它的是古希腊哲学家米利都的泰勒斯。在超过 2500 年前，他发现用羊毛摩擦过的琥珀会开始吸引轻小物体，比如羽毛或者干草碎片。

在学校里你可能做过类似的实验——用羊毛毛衣或者头发摩擦塑料直尺或者笔，然后它就会开始吸引纸张。这种现象的原因在于，当不同的物体相互摩擦时，电子会重新分布，在这些物体的表面形成带有不同电荷符号的电层。

实际上，一种物质的原子和分子如果具有更强的吸引力，就会从另一种物质中夺走电子。确切地说，科学家们对静电的认识在很长一段时间里都停滞不前。为什么摩擦会在任何绝缘体中产生静电一直不清楚。

为什么会产生静电荷？

美国西北大学的研究人员在纳米尺度上模拟了静电荷。这使他们发现，材料之间的摩擦会在它们的表面引起变化。也就是说，摩擦会使这些材料表面上的微小凸起弯曲。这些弯曲的、变形的凸起会引起电压。

科学家们认为，静电的产生与“弹性位移”的概念有关。每当表面抵抗滑动时，就会出现这种现象。滑动物体的前部和后部会受到与阻力相关的不同的力。这种力的差异会导致电荷的移动。结果，在物体的前部和后部会积累不同的电荷。

例如，当你在桌子上推动一个杯子时，它开始移动，但会抵抗这种移动，同时在杯子的前部和后部会发生不同的变形。这会使电荷移动并产生电流。

必须要说的是，研究人员在 2019 年就发现，在静电的产生中，相互摩擦的表面的粗糙度起着关键作用。然而，直到现在才完全理解它是如何起作用的。

静电会有危险吗？

通常，让头发竖起来的静电只会让人微微一笑。各种关于它的实验仅仅被视为一种娱乐。然而，科学家们认为，实际上它并不像许多人想象的那样无害。例如，在易燃易爆的工业设施中，静电火花可能成为火灾甚至爆炸的原因。

此外，静电还可能干扰粉状药物的均匀计量。它对计算机芯片以及电路元件构成更大的威胁。

同时，静电也可以被有益地利用。例如，可以积累静电并用于为小工具充电。此外，科学家们之前发现，用静电给咖啡豆充电会影响它们的研磨方式，甚至会改变饮料的味道。

研究人员认为，理解静电是如何以及为什么产生的，将有助于在未来解决许多与之相关的问题，并找到它的有益用途。