静电是日常生活中无处不在的一部分。一切都在我们周围，有时很有趣且明显 - 例如，当它使您的头发末端站立时 - 有时隐藏而有用，例如用手机中的电子设备乘坐时。冬季干燥的月份是静态电力令人讨厌的缺点的高季节 - 电气排放如微小闪电每当您触摸门把手或清新干衣机的温暖毯子时，就会取消。
静电是人们观察和描述的最古老的科学现象之一。希腊哲学家米利特斯的泰勒斯制作了第一个帐户；在公元前六世纪著作，他指出，如果琥珀足够硬，小尘埃颗粒将开始粘在上面。三百年后，theophrastus跟随Thales的实验，通过摩擦各种石头，并观察到“吸引力”。但是，这些自然哲学家都没有找到令人满意的解释。
首先是基于拉丁语“ electricus”，英语单词“电”首先创造了近2,000年，才是像琥珀色。”一些最著名的实验是由本杰明·富兰克林为了了解电力的潜在机制，这就是他的脸上100美元账单上微笑的原因之一。人们迅速意识到电力的潜在有用性。
当然，在18世纪，人们主要利用魔术技巧和其他表演中的静电。例如，斯蒂芬·格雷（Stephen Gray）的“飞男孩“实验成为一个受欢迎的公开演示：格雷使用莱登罐子来充电，从丝绸绳上悬挂，然后展示他如何通过静电来翻转书页，或者仅使用静态景点提起小物体。
以富兰克林的见解为基础，包括他意识到电荷有积极和负面的口味，并且总电荷始终是保守的，我们现在在原子水平上理解导致静电吸引力的原因，为什么它会导致迷你闪电以及如何利用在各种现代技术中使用的可能性可能是一种麻烦。
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这些小火花是什么？
静电归结于互动力电荷。在原子量表上，负电荷由称为电子的小基本粒子携带。大多数电子都整齐地包装在大部分物质中，无论是坚硬而无生命的石头还是身体柔软的活纸巾。但是，许多电子也位于任何材料的表面上。每种不同的材料都以其自身的特征强度固定在这些表面电子上。如果两种材料相互摩擦，则可以将电子从“较弱”的材料中撕下，并以更强的结合力找到自己的材料。
这种电子的传输 - 我们所知道的是静电的火花 - 一直在发生。臭名昭著的例子是孩子们滑下操场滑梯，脚沿着地毯散开的脚或脱下羊毛手套的人握手。
但是我们注意到在冬季干燥的几个月中，空气的效果更频繁湿度。干空气是电绝缘体，而潮湿的空气充当导体。这就是发生的事情：在干燥的空气中，电子被较强的结合力捕获在表面上。与空气湿润时，他们找不到将其流回它们来自的表面的方式，也无法再次使电荷的分布再次均匀。
当一个具有负电子盈余的物体接近另一个具有负电荷较小的物体并且电子的盈余足以使电子“跳跃”时，就会发生静电火花。电子从它们积累的位置（就像在羊毛地毯上行走后在您身上）流到您接触的下一件事，这些东西没有多余的电子（例如门把手）。
当电子无处可去时，电荷会在表面上积聚 - 直到达到临界最大值并以微型闪电的形式放电为止。给电子一个可以去的地方 - 例如伸出的手指 - 您肯定会感觉到ZAP。
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迷你火花的力量
尽管有时很烦人，但静电的充电量通常很少，而且是无辜的。电压约为典型电源插座电压的100倍。但是，这些巨大的电压无需担心，因为电压只是对象之间电荷差的量度。“危险”数量是当前的，它告诉有多少电子流动。由于通常只有几个电子在静电放电中传输，因此这些ZAP很漂亮无害。
然而，这些小火花对敏感的电子产品可能致命，例如计算机的硬件组件。只有很少电子的小电流足以意外地油炸。这就是为什么电子行业的工人必须保持扎根的原因，这实际上是与电子看起来像空的高速公路“家”的有线联系。通过触摸金属组件或手中握住钥匙也很容易接地。金属是非常好的导体，因此电子很乐意去那里。
更严重的威胁是易燃气体附近的电气排放。这就是为什么建议在触摸加油站的泵之前对自己进行地面的原因；您不希望流浪火花燃烧任何流浪的汽油烟雾。或者，您可以投资于电子行业工人广泛使用的那种反静态腕带，以在他们处理非常敏感的电子组件之前安全地扎根。它们防止使用围绕手腕的导电色带进行静态堆积。
在日常生活中，减少电荷积聚的最佳方法是运行加湿器，以增加空气中的水分量。同样，通过涂抹保湿剂来保持皮肤湿润可能会产生很大的不同。干衣机板可防止用少量的织物软化剂在布上撒少量织物，从而阻止收费的滚动。这些正颗粒平衡了松散的电子，有效电荷无效，这意味着您的衣服不会从干衣机互相粘在彼此之间。您可以在地毯上摩擦织物柔软剂，以防止充电堆积。最后，穿棉质衣服和皮革鞋子比羊毛衣服和橡胶垫子鞋好。
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利用静电
尽管有静电的滋扰和可能的危险，但它肯定会带来好处。
现代技术的许多日常应用都取决于静电。例如，复印机使用电吸引力将带电的音调颗粒“胶”带入纸上。空气清新剂不仅使房间闻起来很香，而且还通过将静电电力排放到灰尘颗粒上，从而消除了不良气味，从而散发出难闻的气味。
同样，烟囱在现代工厂中发现的使用带电板来减少污染。当烟雾颗粒向上移动时，它们会从金属网格中获取负电荷。一旦被充电，它们就会被烟囱另一侧的盘子吸引。最后，将带电的烟雾颗粒收集到可以处理的收集板上的托盘上。
静电也已进入纳米技术，例如使用激光束拾取单个原子的地方。然后，可以像各种计算应用中一样为各种目的而操纵这些原子。纳米技术中的另一个令人兴奋的应用程序是控制纳米泡，通过静电可以在膨胀状态和塌陷状态之间切换。这些分子机可以有一天可以将药物提供给体内的特定组织。
自发现以来，静电已经有两个半千年了。仍然是一种好奇和令人讨厌的人 - 但事实证明，这对我们的日常生活很重要。
塞巴斯蒂安·迪夫纳（Sebastian Deffner）是巴尔的摩县马里兰大学物理学助理教授。本文由穆罕默德·易卜拉欣（Muhammed Ibrahim）合着，他正在与Deffner进行合作研究，以减少量子记忆中的计算错误。
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