静电造成的不只是糟糕的发型

静电归结为两者之间的相互作用力电荷．在原子尺度上，负电荷是由被称为电子的微小基本粒子携带的。大多数电子都整齐地排列在物质内部，无论它是坚硬而没有生命的石头，还是你身体柔软而有生命的组织。18新利最新登入然而，许多电子也恰好位于任何材料的表面。每一种不同的材料都以其不同的特征强度抓住这些表面电子。如果两种材料相互摩擦，电子就会从“较弱”的材料中被扯出来，落到结合力更强的材料上。

这种电子的转移——我们所知的静电火花——一直在发生。臭名昭著的例子是孩子们从游乐场的滑梯上滑下来，脚在地毯上拖着步子，或者有人脱掉羊毛手套握手。

但在干燥的冬季，当空气非常低时，我们更容易注意到它的影响湿度．干空气是电绝缘体，而湿空气是导体。情况是这样的:在干燥的空气中，电子被困在表面，具有更强的结合力。与空气湿润时不同的是，它们无法找到流回其来源的表面的方法，也无法使电荷的分布再次均匀。

当一个带有多余负电子的物体靠近另一个带有较少负电荷的物体时，多余的电子足够大，使电子“跳跃”，就会产生静电火花。电子从它们形成的地方流向下一个你接触的没有多余电子的东西，比如门把手，就像你走过羊毛地毯一样。

当电子无处可去时，电荷就会积聚在表面上，直到达到临界最大值，并以微小闪电的形式放电。给电子一个地方去——比如你伸出的手指——你肯定会感觉到电击。

虽然有时令人讨厌，但静电中的电荷量通常是相当少的，而且相当无害。电压可达典型电源插座电压的100倍左右。18新利最新登入然而，这些巨大的电压并不需要担心，因为电压只是物体之间电荷差的一种测量方法。“危险”的量是电流，它表示有多少电子在流动。18新利最新登入由于通常在静电放电中只有少量电子被传输，这些电击是很漂亮的无害的．

然而，这些微小的火花对敏感的电子产品，如计算机的硬件组件，可能是致命的。仅由少数电子携带的小电流就足以意外地将它们炸飞。这就是为什么电子行业的工人必须保持接地，这本质上是一个有线连接，电子看起来像一个空的高速公路“家”。让自己接地也很容易，只要触摸金属部件或手里拿着钥匙就可以了。金属是很好的导体，所以电子很乐意去那里。

更严重的威胁是可燃气体附近的放电。这就是为什么在加油站加油之前先接地是明智的;你不会想让一个散乱的火花燃烧任何散乱的汽油烟雾。或者，你可以投资买一种防静电腕带，电子行业的工人广泛使用这种腕带，在接触非常敏感的电子元件之前，可以安全地将个人接地。它们通过在手腕上缠绕导电带来防止静电积聚。

在日常生活中，减少电荷积聚的最好方法是使用加湿器来提高空气中的水分。此外，使用保湿霜保持皮肤湿润也会有很大的不同。通过在衣服上撒上少量的织物柔顺剂，干衣机布可以防止衣物在干燥过程中积聚电荷。这些正电荷抵消了游离电子，有效电荷失效，这意味着你的衣服从烘干机里出来时不会粘在一起。你也可以在地毯上擦织物柔顺剂来防止电荷积聚。最后，穿棉衣和皮底鞋要比穿羊毛衣和胶底鞋好。

尽管静电有滋扰和潜在的危险，但它确实有它的好处。

许多现代技术的日常应用都严重依赖于静电。例如，复印机利用电吸引将带电的色调粒子“粘”在纸上。空气清新剂不仅能让房间散发出良好的气味，还能通过向灰尘颗粒释放静电来消除异味，从而消除异味。

类似地,烟囱现代工厂使用带电板来减少污染。当烟雾颗粒沿着烟囱向上移动时，它们会从金属栅格中获得负电荷。一旦带电，它们就会被吸引到烟囱另一侧带正电的盘子上。最后，带电的烟雾颗粒从可处理的收集板收集到托盘上。

静电也进入了纳米技术例如，在美国，它被用来用激光束捕获单个原子。这些原子可以被用于各种各样的目的，如在各种计算应用中。纳米技术的另一个令人兴奋的应用是控制nanoballoons通过静电，它可以在膨胀和崩溃状态之间切换。这些分子机器有一天可以将药物输送到体内的特定组织。

静电自被发现以来已经有2500年的历史了。它仍然是一件令人好奇和讨厌的事情，但它也被证明对我们的日常生活很重要。

塞巴斯蒂安·德夫纳(Sebastian Deffner)是巴尔的摩马里兰大学的物理学助理教授。本文由Muhammed Ibrahim共同撰写，他正在与Deffner进行关于减少量子记忆中的计算错误的合作研究。

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