مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

69 خبر
  • الحرب على إيران
  • نبض الملاعب
  • فيديوهات
  • الحرب على إيران

    الحرب على إيران

  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • ضربات إسرائيلية على لبنان

    ضربات إسرائيلية على لبنان

  • "يتعارض مع المعايير المهنية المعتمدة".. هيئة الإعلام العراقية تعلق بث مسلسل "عرش الشيطان"

    "يتعارض مع المعايير المهنية المعتمدة".. هيئة الإعلام العراقية تعلق بث مسلسل "عرش الشيطان"

حل لغز كيفية نشأة الكهرباء الساكنة بعد غموض دام 2500 عام

عندما تسير فوق السجادة مرتديا جوارب صوفية، فهناك فرصة ليفاجئك مقبض الباب الذي ستلمسه بصدمة كهربائية، جراء الكهرباء الساكنة التي أضحت شائعة لدرجة أننا نسينا كم هي غريبة.

حل لغز كيفية نشأة الكهرباء الساكنة بعد غموض دام 2500 عام
صورة تعبيرية / RichVintage / Gettyimages.ru

وأبلغ الفيلسوف اليوناني وعالم الرياضيات تاليس ميليتوس، لأول مرة عن الكهرباء الساكنة، في القرن السادس قبل الميلاد، لكن العلماء ناضلوا لعقود من الزمن بعد ذلك، للإجابة عن هذا السؤال الأساسي.

واستعصى على العلماء لأكثر من 2500 عام، تقديم شرح مفصل لكيفية حدوث الكهرباء الساكنة، إلا أن فريقا من جامعة نورث ويسترن، تمكن من التقدم خطوة كبيرة في السعي نحو تفسير السبب في أن فرك سطحين معا يمكن أن يؤدي إلى صدمة كهربائية.

وطور فريق العلماء نموذجا جديدا يوضح أن فرك كائنين معا ينتج الكهرباء الساكنة، عن طريق ثني النتوءات الصغيرة على سطح المواد.

وبغض النظر عن مدى سلاسة مظهر السطح، إلا أنه عند التكبير بما فيه الكفاية، ستلاحظ النتوء والحفر، التي يطلق عليها العلماء اسم "الشذوذ"، وفقا لكريستوفر ميززي، طالب الدكتوراه في علوم وهندسة المواد بجامعة نورث وسترن في إيفانستون بإلينوي، والذي أشار إلى أن هذه الميزات هي المسؤولة عن إنتاج الكهرباء الساكنة.

وقال لورانس ماركس، أستاذ علوم وهندسة المواد في كلية ماكورميك للهندسة بجامعة نورث ويسترن، الذي ترأس الدراسة، إنه، عقب اكتشاف الكهرباء الساكنة، تمكن العلماء من توضيح أن الاحتكاك يسبب شحنا ثابتة لجميع العوازل، وليس الفراء فقط مثل ما وقع في تجربة الفيلسوف اليوناني ميليتوس في عام 600 قبل الميلاد.

وبالنظر إلى المقياس النانومتري، تحتوي جميع المواد على أسطح خشنة مع نتوءات صغيرة لا حصر لها، وعندما تتلامس مادتان وتفركان بعضهما، فإن هذه النتوءات تنحرف وتتشوه.

ووجد فريق ماركس أن هذه التشوهات تؤدي إلى زيادة الفولتية، التي تسبب في النهاية الشحن الثابتة، وتدعى هذه الظاهرة باسم "التأثير المرن الكهربائي"، والتي تحدث عندما ينشأ فصل الشحنة في عازل عن التشوهات.

وباستخدام نموذج بسيط، أظهر الباحثون أن الفولتية الناشئة عن النتوءات أثناء الاحتكاك، هي في الواقع كبيرة بما يكفي لنشوء الكهرباء الساكنة.

ويقول ماركس: "تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الكهرباء التجريبية (الكهرباء الساكنة)، والكهرباء المرنة، والاحتكاك مرتبطة بشكل لا ينفصل".

ويشرح هذا أنه أثناء المشي بجوارب صوفية على السجادة، فإن المزيج بين وزن الجسم والحركة الواسعة، يؤدي إلى انزلاق الألياف الموجودة في الجوارب الخاصة بك ضد الألياف الموجودة في السجادة، وعندما تفرك هاتان المادتان ضد بعضهما، فإن النتوءات على سطح ما تسحب على طول الانحرافات على السطح المقابل، ما يجعلها تنحني. وعندما يحدث هذا الانحناء، يتم سحق الإلكترون الموجود في الذرات التي تشكل الفوارق إلى أشكال غير متماثلة، ما يسبب فرقا بسيطا جدا في الجهد.

وهذه التغييرات في الجهد، حتى وإن كانت صغيرة، تضيف ما يصل إليها. وتكون النتوءات عديدة لدرجة أن سحق سُحب الإلكترونات يؤدي إلى تراكم كبير للكهرباء الساكنة، والتي تكون قوية بما فيه الكفاية لنشعر بها عند لمس مقبض الباب أو مصافحة شخص ما.

يمكن أن يؤثر هذا الفهم المكتشف حديثا للكهرباء الساكنة على العلماء الذين يقومون بتطوير أقمشة تنتج طاقة تولد من الاحتكاك لشحن الأجهزة المحمولة، ما قد يجعل المنتجات أكثر كفاءة.

 ومع فهم أفضل للمواد التي تفشل في توليد الكهرباء الساكنة بسهولة، يستطيع المهندسون إنشاء بيئات تصنيع أكثر أمانا.

المصدر: لايف ساينس

 

التعليقات

حرس الثورة الإيراني: على الجنود الأمريكيين مغادرة المنطقة فورا وإلا فسيدفنون تحت الأنقاض أينما كانوا

هآرتس: أمطار من القنابل في قلب إسرائيل.. صواريخ عنقودية إيرانية تتجاوز الدفاعات وتضرب مناطق مأهولة

تحطم في "العمود الفقري" لسلاح الجو الأمريكي: تشابه مع كارثة مروحيات إسرائيل 1997 أم استهداف؟

أبو عبيدة: إيران في ظل قيادة السيد مجتبى ستمضي على خطى الشهيد علي خامنئي ونشيد بضربات الحرس الثوري

"مجموعة السبع" تناشد ترامب تأمين مضيق هرمز وإنهاء الحرب

الحرس الثوري: إطلاق صواريخ "خيبر شكن" النقطوية التي تعمل بالوقود الصلب ومسيرات نحو أهداف الأعداء

"فارس" تكشف عن 5 بنى تحتية أمريكية حيوية في دول عربية خليجية قد تصبح "أهدافا مشروعة" لإيران (صور)

لوكاشينكو: الولايات المتحدة تحاول الانسحاب من الصراع الإيراني

الحرس الثوري الإيراني: جزء جديد من سماء إسرائيل أصبح تحت تصرفنا

الجيش الإيراني يكشف عن أهداف ثمينة طالتها الطائرات المسيرة في بئر السبع

الولايات المتحدة ترفع العقوبات المفروضة على بيع النفط الروسي المحمل في السفن

مجتبى خامنئي يتحدث عن "فتح جبهات جديدة" ويتوجه برسالة إلى "جبهة المقاومة"

"باتريوت" ضد "شاهد".. تكلفة باهظة للحرب الأمريكية الإسرائيلية ضد إيران

أردوغان يحذر من كارثة شاملة في الشرق الأوسط

"خطة غير واضحة".. ترامب ونتنياهو المحبطان المكتئبان أخطر رجلين على وجه الأرض

كبار المسؤولين الإيرانيين يتحدون هيغسيث ويجوبون الشوارع في مسيرة "يوم القدس" (صور)

محلل إسرائيلي: صمود حزب الله يفاقم أزمة الثقة ويهز قدرة إسرائيل على التحمل

المرشد الإيراني يوجه أول كلمة له إلى قادة وأصحاب النفوذ في بعض دول المنطقة

البيت الأبيض في ورطة ويتخبط في كيفية تحقيق النصر على إيران