Физики объяснили способность пылинок самозаряжаться
Физики объяснили способность изначально нейтральных пылинок, а также крупинок сахара или частичек угля со временем накапливать электрический заряд.
Статья ученых появилась в журнале Nature Physics. Коротко о работе пишет портал Nature News.
Феномен накопления электрического заряда в больших объемах нейтральных частиц различных веществ известен ученым давно. Именно он ответственен за появление молний в пустынях или неожиданные взрывы на сахарорафинадных заводах и углеперерабатывающих предприятиях. Однако механизм образования зарядов был неизвестен.
Авторы новой работы создали модель, которая объясняет, как именно нейтральные пылинки становятся заряженными. Ученые представили каждую пылинку как сферу. В электромагнитном поле сферы поляризуются, и их полушария приобретают заряды различных знаков. При соударении положительного полюса одной сферы с отрицательным полюсом другой их заряды нейтрализуются. При этом полушария, не контактировавшие с другими сферами, останутся заряженными. Когда столкнувшиеся сферы разойдутся, они вновь поляризуется в поле, и в итоге те полушария, которые сохранили свой заряд, приобретут большее значение заряда, чем исходное. Постепенно сферы накапливают весьма существенный заряд.
Исследователи проверили свою модель экспериментально. Они наполняли стеклянные сосуды стеклянными шариками и продували сквозь них воздух, чтобы инициировать столкновения. Ученые показали, что при определенной плотности шариков существенная их часть приобретала заряд. Посмотреть видео эксперимента при "неправильной" плотности шариков можно здесь, а при оптимальной - здесь.
Авторы новой работы полагают, что их исследование поможет специалистам разработать технологии, препятствующие накоплению заряда или снимающие его. Однако ученые признают, что им удалось понять механизм образования зарядов лишь частично - до сих пор неясно, откуда берется поле, в котором поляризуются пылинки.
Физики объяснили механику вращающихся грибов. Физики объяснили особенности роста гриба Phycomyces blakesleeanus. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит издание Physical Review Focus.
Физики объяснили направление твердости материалов. Физики объяснили причину направленной сверхтвердости некоторых материалов. Статья ученых появилась в журнале Physical Review B, а ее краткое изложение приводит Physical Review Focus.
Физики придумали, как обойтись без темной материи. Физики объяснили аномальный избыток высокоэнергетических электронов в космосе, не прибегая к темной материи. В созданной учеными модели "лишние" частицы порождаются излучением звезд.
Немецкие физики преодолели скорость света. Два немецких физика утверждают, что им удалось преодолеть скорость света - достижение, которое может перевернуть наше понимание пространства и времени.