Party Trick Breakdown:Hvorfor klæber balloner sig til hår?

Måske gned du som barn en ballon rigtig hurtigt mod dit hår for at få det til at klistre. (Måske har du gjort det for nylig!) Nu, efter mange års spekulation, Case Western Reserve University forskere har præciseret, hvorfor dette festtrick sker.

Vi har for altid vidst, at når to genstande gnides mod hinanden, der er en ophobning af en elektrisk ladning, kaldet statisk elektricitet eller triboelektrisk opladning. Hvis de to objekter har modsatte ladninger (positive og negative), de vil holde sammen. Men nogle objekter ser ud til at oplade mere (klæbe tættere sammen) end andre - som ballonen på dit hår. Hvorfor det?

Ifølge en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Materials , kernen i fænomenet ligger i, hvor anstrengt ballonmaterialet er. Med henblik på denne undersøgelse, forskerne strakte en film af polytetrafluorethylen (PTFE) - et af dets mærkenavne er Teflon - og gnidede den mod en film af ubelastet PTFE. De fandt ud af, at selvom materialerne var kemisk identiske, de genererede ladningsoverførsel i en retning - som om de havde to forskellige kemiske sammensætninger. Det strakte eller anstrengte ark bar den positive ladning, mens det ubelastede ark bar en negativ ladning.

Jo mere anstrengt materialet var, jo mere sandsynligt var det at opleve systematisk ladningsoverførsel. Dette skyldes, at materialets mikrostruktur blev ændret, når den blev anstrengt, fører til små huller og revner. Disse ufuldkommenheder tillod den gnidningsfremkaldte friktion at lette ladningsoverførsel, fører til statisk elektricitet.

"Vi tror, ​​at tomrumsregionerne og fibrillerne [små cellefibre], vi ser omkring dem, når vi belaster polymeren, har forskellig binding og dermed oplades forskelligt, "forklarede medforfatter Dan Lacks i en pressemeddelelse.

"Triboelektriske opladningsforsøg er generelt kendt for deres - som nogle vil sige - charmerende inkonsekvente resultater, "tilføjede medforfatter Andrew Wang." Hvad var overraskende for mig, i første omgang, var konsistensen af ​​de ubelastede kontra belastede resultater. "

Forskerne undersøgte også fænomenet ved hjælp af pakning "jordnødder, "som bare elsker at holde sig til folks arme. Faktisk polystyren jordnødder og plastposer undersøges i øjeblikket for at give os en bedre forståelse af statisk elektricitet. Ideelt set, forskere vil sømme det så præcist, at de vil være i stand til at kontrollere det, hjælpe med at forhindre triboelektriske eksplosioner (såsom eksplosioner af kulstøv i miner) og udvikle mere effektive produkter - f.eks. pesticider, der klæber bedre til planter eller maling, der klæber bedre til biler.

Statisk elektricitet kan antænde brændstofdampe ved gaspumpen, forårsager brand. For at undgå en sådan katastrofe, Prøv ikke at komme tilbage i bilen, når du har startet brændstofprocessen, fordi glidning over sædet genererer statisk elektricitet. Hvis du skal indtaste din bil igen, Sørg for at "jorde dig selv", når du kommer tilbage ved at røre metaldelen af ​​din bildør.