Statik Elektriğin Gizemi Nihayet Çözüldü
Statik elektriğin ilk belgelenişi, milattan önce 600 yılına kadar uzanmaktadır. Ancak, bu küçük şokların 2.600 yıldır var olmasına rağmen, araştırmacılar iki cismi birbirine sürtmenin nasıl statik elektrik meydana getirdiğini tam olarak açıklayamamışlardı. Fakat, Northwestern Üniversitesi’nde çalışan bir araştırma ekibi, bu gizemi nihayet aydınlattı. İki gün önce Nano Letters bülteninde yayımlanan bir çalışmaya göre, cevap “şaşırtıcı derecede basit”. Her şey, küçük kusurların varlığıyla ilgili.
‘ELEKTRİK AKIMINA YOL AÇIYOR’
Popüler Science Türkçe’nin aktardığı çalışmaya göre, Malzeme Bilimleri ve Mühendisliği Emeritus Profesörü Lawrence Marks, “İnsanlar denemiş olsa da, deneysel sonuçları makul veya geçerli olmayan varsayımlar yapmadan açıklayamamışlardı,” diyor. “Artık açıklayabiliyoruz. Kayan bir şeyin önünde ve arkasında farklı şekil bozukluklarının ve bu sayede farklı yüklerin olması, elektrik akımına yol açıyor.”
Marks ve meslektaşları, statik elektriğin özelliklerini ilk olarak 2019 yılında, iki malzemeyi birbirine sürtmenin nesnelerin yüzeyinde çok küçük değişikliklere neden olduğunu keşfettikleri zaman araştırmaya başlamışlar. Bu sürtünme, gerilim meydana getirmiş. Araştırma ekibi, “esnek kesme” adı verilen bir kavrama dayanan ve bir cisim kayan bir kuvvete direnç gösterip bu süreçte sürtünme meydana getirdiğinde ortaya çıkan yeni bir model geliştirmişler. Bu sürtünme, nano boyutlu şekil bozukluklarının her iki tarafında biriktiğinde, elektrik yüklerindeki farklılık bir akım meydana getiriyor ve sonunda elektrik şoku oluşuyor.
“Elektrik akımını hesaplayan yeni bir model geliştirdik,” diyor Marks. “Bir dizi farklı vakanın akım değerleri, deneysel sonuçlarla iyi örtüşüyordu.”
Çoğu insan, statik elektriği ilkokulda yapılan ve saçları havaya kaldıran fen deneyleriyle ya da elinizi evcil hayvanınızın kürküne sürttükten sonra kapı tokmağına dokunmak gibi basit aktivitelerle ilişkilendirir. Ancak, Marks, elektrik akımının dünyada dev bir etkisi olduğunu ve bu etkinin “hem basit hem de köklü şekillerde” gerçekleştiğini vurguluyor. Gündelik hayattan bir örnek vermek gerekirse, kahve değirmenindeki yüklü taneciklerin, kahve çekirdeklerinin aromasını değiştirdiği görülebilir. Fakat, statik şoklar, toz haline getirilmiş ilaçlarda dozlama komplikasyonları ve endüstriyel yangınlar gibi çok daha ciddi meselelerden de sorumlu olabiliyor. Çoğu uzman, Hindenburg trajedisinin muhtemelen statik elektrikten kaynaklanan alevlerden dolayı meydana geldiğini düşünüyor.
Endüstri uzmanları, bu mekanizmaları daha iyi anlayarak, hem ürünlerinin daha etkili hem de çalışma koşullarının daha güvenli hale getirilmesine yardımcı olabilecektir. Marks, “Dünya, gezegenleri oluşturan parçacıkların kümelenmesindeki anahtar bir adım olmasaydı muhtemelen bir gezegen olmazdı. Bu adım, çarpışan madde taneciklerinin oluşturduğu statik elektrik sebebiyle meydana geliyor. Statik elektriğin yaşamlarımıza ne kadar dokunduğunu ve evrenin ona ne kadar bağlı olduğunu görmek inanılmaz,” diye ekliyor.
Sonuç olarak, binlerce yıl sonra, bu önemli olgunun artık kesin bir açıklaması var. Statik elektriğin sırları, araştırmalar sayesinde daha iyi anlaşılmakta ve bu konuda yapılan çalışmalar, gelecekteki gelişmelere ışık tutacaktır.
