Memecahkan misteri yang sudah berlangsung lama tentang bagaimana gesekan menyebabkan listrik statis

Kredit: CC0 Domain Publik

Sebagian besar orang pernah mengalami efek rambut ketika menggosokkan balon di kepala mereka atau percikan halus yang disebabkan oleh kegiatan saat menyeret kaki di atas karpet.

Sekarang tim Universitas Northwestern mengembangkan model baru yang menunjukkan bahwa menggosok dua benda bersama-sama menghasilkan listrik statis , atau triboelectricity, dengan menekuk tonjolan kecil di permukaan material.

Pemahaman baru ini dapat memiliki implikasi penting untuk aplikasi elektrostatik yang ada, seperti pemanenan dan pencetakan energi, serta untuk menghindari bahaya potensial, seperti kebakaran yang dimulai oleh percikan api dari listrik statis .

Penelitian ini akan dipublikasikan pada hari Kamis, 12 September, di jurnal Physical Review Letters . Laurence Marks, profesor sains dan teknik material di McCormick School of Engineering Northwestern, memimpin penelitian ini. Christopher Mizzi dan Alex Lin, mahasiswa doktoral di laboratorium Marks, adalah co-first penulis makalah ini.

Filsuf Yunani Thales of Miletus pertama kali melaporkan listrik statis yang diinduksi gesekan pada 600 SM. Setelah menggosok ambar dengan bulu, ia memperhatikan bulu itu menarik debu.

“Sejak itu, menjadi jelas bahwa menggosok menginduksi pengisian statis di semua isolator — bukan hanya bulu,” kata Marks. “Namun, ini kurang lebih di mana konsensus ilmiah berakhir.”


Pada skala nano, semua bahan memiliki permukaan kasar dengan tonjolan kecil yang tak terhitung jumlahnya. Ketika dua bahan bersentuhan dan bergesekan satu sama lain, tonjolan ini bengkok dan berubah bentuk.

Tim Marks menemukan bahwa deformasi ini menimbulkan tegangan yang akhirnya menyebabkan pengisian statis. Fenomena ini disebut “efek flexoelectric,” yang terjadi ketika pemisahan muatan dalam isolator muncul dari deformasi seperti pembengkokan.

“Temuan kami menunjukkan bahwa triboelectricity, flexoelectricity, dan gesekan saling terkait,” kata Marks. “Ini memberikan banyak wawasan tentang menyesuaikan kinerja triboelectric untuk aplikasi saat ini dan memperluas fungsionalitas ke teknologi baru.”

oleh Christopher Mizzi, Universitas Northwestern

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *