Физики поняли, почему пылинки самозаряжаются

Исследователи объяснили способность изначально нейтральных пылинок, а также крупинок сахара или частичек угля со временем накапливать электрический заряд. Статья ученых появилась в журнале Nature Physics.

Феномен накопления электрического заряда в больших объемах нейтральных частиц различных веществ известен ученым давно. Именно он ответственен за появление молний в пустынях или неожиданные взрывы на сахарорафинадных заводах и углеперерабатывающих предприятиях. Однако механизм образования зарядов был неизвестен, сообщает Лента.ру.

Авторы новой работы создали модель, которая объясняет, как именно нейтральные пылинки становятся заряженными. Ученые представили каждую пылинку как сферу. В электромагнитном поле сферы поляризуются, и их полушария приобретают заряды различных знаков. При соударении положительного полюса одной сферы с отрицательным полюсом другой их заряды нейтрализуются.

При этом полушария, не контактировавшие с другими сферами, останутся заряженными. Когда столкнувшиеся сферы разойдутся, они вновь поляризуется в поле, и в итоге те полушария, которые сохранили свой заряд, приобретут большее значение заряда, чем исходное. Постепенно сферы накапливают весьма существенный заряд.

Исследователи проверили свою модель экспериментально. Они наполняли стеклянные сосуды стеклянными шариками и продували сквозь них воздух, чтобы инициировать столкновения. Ученые показали, что при определенной плотности шариков существенная их часть приобретала заряд. Авторы новой работы полагают, что их исследование поможет специалистам разработать технологии, препятствующие накоплению заряда или снимающие его. Однако ученые признают, что им удалось понять механизм образования зарядов лишь частично - до сих пор неясно, откуда берется поле, в котором поляризуются пылинки.

Подготовлено по материалам: focus.ua