مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

27 خبر
  • اتفاق أمريكي إيراني لوقف الحرب على جميع الجبهات
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • مونديال 2026
  • اتفاق أمريكي إيراني لوقف الحرب على جميع الجبهات

    اتفاق أمريكي إيراني لوقف الحرب على جميع الجبهات

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • مونديال 2026

    مونديال 2026

  • فيديوهات

    فيديوهات

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

لحظة بلحظة.. جبهة إسرائيل ولبنان تشتعل بعيدا عن اتفاق واشنطن وطهران

إسرائيل تكشف كواليس "مجهولة" عن حياة حسن نصر الله وشقته السكنية

واشنطن بوست: الاستخبارات الأمريكية تحذر من ضرب حزب الله وخطوات نتنياهو لتقويض الاتفاق مع إيران

الحرب على إيران تكبد واشنطن أعباء مالية وخسائر بشرية وأضرارا في قطاعي الطاقة والغذاء

مسؤول أمريكي رفيع لأكسيوس: إسرائيل و"حزب الله" اتفقا على وقف إطلاق النار اعتبارا من الرابعة عصرا

ترامب: الإيرانيون عباقرة بدائيون ولولاي لما كانت إسرائيل موجودة

فانس: المصالح الأمريكية والإسرائيلية ليست متطابقة دائما.. نحن دولتان مختلفتان وهناك تصور خاطئ سائد

أنباء عن مفاوضات لبنانية إسرائيلية مباشرة واتفاق أمني يجري إعداده بعيدا عن الأضواء

الحكومة السورية تفرج عن صحفية ألمانية وترحلها إلى بلادها بطلب من برلين

عشية ذكرى الزحف النازي.. الاستخبارات الروسية تنشر محضر استجواب ابن أخت هتلر الذي أسر في ستالينغراد

قتلى ومفقودون في غارات إسرائيلية على لبنان (فيديوهات+صور)

ترامب: لولا تدخلي لسحقت إسرائيل وسأمنعها من مهاجمة لبنان

أفكار حول تسوية الأزمة الأوكرانية.. مقالة لافروف التي رفضت "بوليتكو" نشرها في اللحظة الأخيرة

نتنياهو يعيش أيامه الأخيرة.. إسرائيل في "خطر شديد" 

سبب وتداعيات الانتصار الإيراني المؤقت في الحرب مع الولايات المتحدة وإسرائيل

ترامب: نسفت أكبر جسور إيران بسبب تأخرهم عن حضور اجتماع

مستشار المرشد الإيراني: الحرب والدفاع لم ينتهيا بعد.. على أبناء الشعب الأعزاء البقاء في الساحة

"حزب الله" ينفي خرق التهدئة ويتهم إسرائيل بمواصلة العمليات العسكرية في لبنان

300 مليار دولار لإعادة الإعمار في إيران.. بزشكيان ينشر بنود المذكرة الموقعة مع ترامب