Физики признали невозможность создания универсальной теории статического электричества

Jedna z najstarších záhad fyziky sa ukrýva v obyčajnom svetri. Pôvod statickej elerkriny zostáva neodhalený Vlasy, balóny aj syntetické oblečenie ukazujú jav, ktorý ľudstvo pozná celé stáročia. Jeho mikroskopické pravidlá však stále nedokážeme spoľahlivo predvídať a problém zasahuje výrobu čipov, liekov aj bezpečnosť priemyselných prevádzok. Každý ju pozná. Vlasy sa po česaní postavia, sveter pri vyzliekaní zapraská, balón sa prilepí na stenu a po priblížení prsta ku kovovej kľučke preskočí nepríjemná iskra. Statická elektrina pôsobí ako banálny jav zo školského fyzikálneho kabinetu. Jej pôvod však ukrýva jednu z prekvapivo komplikovaných otázok fyziky materiálov. Nahromadenie náboja a následný elektrický výboj fyzici opísať vedia. Oveľa menej isté je, čo presne sa odohrá v okamihu, keď sa dva materiály dotknú a následne oddelia. Tento jav sa nazýva kontaktná elektrifikácia. Ak kontakt sprevádza trenie, hovorí sa aj o triboelektrickom nabíjaní. Zjednodušené školské vysvetlenie hovorí, že jeden materiál odovzdá elektróny a druhý ich prijme. Na povrchoch tak zostane opačný náboj. Tento model však neplatí univerzálne. Najmä pri elektrických izolantoch, ako sú plasty, sklo či guma, nemusí byť jasné ani to, aké častice náboj prenášajú. V niektorých prípadoch môžu putovať elektróny, v iných ióny. Výskum ukazuje, že pri kontakte sa môžu uvoľňovať aj nepatrné molekulové alebo materiálové fragmenty, ktoré už samy nesú náboj. Výsledok ovplyvňuje chemické zloženie, drsnosť, mäkkosť a čistota povrchov, sila kontaktu, spôsob oddelenia aj vzdušná vlhkosť. Technológie | pred 3 týždňami | 36 Trenie pritom nie je nevyhnutnou podmienkou. Náboj môže vzniknúť aj po obyčajnom dotyku a oddelení. Trenie predovšetkým zväčšuje skutočnú plochu kontaktu a umožňuje, aby sa tento proces mnohokrát zopakoval. Suchý vzduch zas neznamená automaticky intenzívnejšiu tvorbu náboja. Najmä spomaľuje jeho odvádzanie, takže sa môže na povrchu dlhšie hromadiť. Neistota je taká veľká, že aj zdanlivo rovnaké kusy jedného materiálu sa môžu nabiť opačne. Experimenty navyše ukázali, že výsledok môže meniť história predchádzajúcich kontaktov. Spoľahlivo zostaviť univerzálny rebríček, ktorý by za všetkých podmienok určil polaritu každého materiálu, preto nie je možné. Nejde iba o vedeckú kuriozitu. Elektrostatický výboj môže poškodiť čipy a ďalšie citlivé elektronické súčiastky. V prevádzkach s horľavými plynmi, parami alebo rozvíreným prachom môže iskra spôsobiť požiar či výbuch. Statický náboj komplikuje aj výrobu liekov, spracovanie niektorých chemických materiálov a manipuláciu s plastmi. Ten istý jav však pomáha v laserových tlačiarňach, elektrostatických filtroch či pri práškovom lakovaní. Popísať ho vieme dokonale, vysvetliť však zatiaľ nie.