天冷了，你感受到靜電了嗎？

在我們的日常生活中，你一定感受過(guò)靜電。比如，和朋友握手時(shí)會(huì)有觸電感；早上梳頭時(shí)，頭發(fā)會(huì)“飄起來(lái)”；天冷脫毛衣時(shí)，毛衣會(huì)噼啪作響……這些都是靜電而產(chǎn)生的現(xiàn)象。

關(guān)于靜電還有哪些有意思的知識(shí)，我們一起來(lái)看看吧。

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靜電是什么？

顧名思義，靜電(static electricity)就是靜止?fàn)顟B(tài)的電，也就是電荷聚集在物體表面并處于靜止或不流動(dòng)狀態(tài)。

我們生活中常見(jiàn)的靜電是怎么產(chǎn)生的呢？眾所周知，我們世界中的大部分物質(zhì)是由一個(gè)個(gè)分子組成的，而分子又是由不同的原子構(gòu)成。

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通常情況下，物體中的電子環(huán)繞在原子核的周圍運(yùn)動(dòng)，因不同物體中的原子核對(duì)電子吸附能力不同，電子會(huì)在物體間轉(zhuǎn)移，失去電子的物體帶正電，獲得電子的物體帶負(fù)電。

例如，摩擦起電就是通過(guò)反復(fù)的接觸，把電子從一個(gè)物體上“蹭”到另一個(gè)物體上，堆積電荷，從而產(chǎn)生了靜電。

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如果沒(méi)有形成導(dǎo)體通路，靜電就不會(huì)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體。一旦與其它物體形成通路，靜電就會(huì)以電流形式發(fā)生轉(zhuǎn)移，也就產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。

比如，我們?cè)诙烀撁聲r(shí)，有時(shí)會(huì)聽(tīng)到“噼噼啪啪”的聲音，甚至還會(huì)看到小火花，這就是典型的靜電放電現(xiàn)象。因?yàn)樘鞖飧稍铮瑢?dǎo)致空氣的導(dǎo)電性下降，物體表面更容易積累電荷。我們?cè)诿撁聲r(shí)，毛衣與身體摩擦積累電荷，當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)，就會(huì)通過(guò)空氣進(jìn)行轉(zhuǎn)移并且釋放到空氣中，完成放電，同時(shí)產(chǎn)生火花。

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靜電有害嗎？

首先要知道，靜電的產(chǎn)生和積累基本上是無(wú)法避免的。大量的靜電積累會(huì)產(chǎn)生很高的電壓，有時(shí)會(huì)使人體皮膚受傷害，有時(shí)還會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成影響。

比如在精密儀器和芯片的生產(chǎn)過(guò)程中，如果工程師身上帶有靜電，就有可能擊穿芯片或電容，造成產(chǎn)品良品率下降；在藥品生產(chǎn)的過(guò)程中，靜電容易吸附塵埃，可能會(huì)使藥品的純度不達(dá)標(biāo)；在易燃易爆或粉塵富集的工作區(qū)域，靜電甚至能引起火災(zāi)和爆炸。

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不過(guò)在日常生活中，大家經(jīng)常是在接觸其他物體（例如門把手、其他人等）時(shí)被“電”到，產(chǎn)生被電擊的不適感。另外，我們?cè)诠ぷ骱蛯W(xué)習(xí)過(guò)程中長(zhǎng)期使用電腦，而電腦屏幕所產(chǎn)生的靜電會(huì)大量吸附空氣中的粉塵，進(jìn)而刺激人眼和面部皮膚，長(zhǎng)期處于此環(huán)境中可能會(huì)引起眼部不適和皮膚問(wèn)題。

靜電怎么消除？

消除靜電（積累的電荷）主要可以通過(guò)三個(gè)辦法：1.減少摩擦；2.增加導(dǎo)電性；3.中和積累的電荷。

如果要減少摩擦，最直接的辦法就是減少物體的接觸。比如不要穿毛皮或者化纖的衣服。另外，衣服柔順劑和防靜電噴霧的一部分工作的原理也是通過(guò)柔順衣服纖維，減少摩擦來(lái)達(dá)到的。

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但在實(shí)際生活中，我們更多的是運(yùn)用第二種辦法——增加導(dǎo)電性，來(lái)消除靜電。

在涉及電子和芯片生產(chǎn)的工廠以及制藥廠中，生產(chǎn)車間的工程師一般會(huì)穿著防靜電服、防靜電鞋以及佩戴靜電手環(huán)來(lái)消除靜電。這些裝備具有良好的導(dǎo)電性能，可以將身體表面攜帶的靜電第一時(shí)間傳導(dǎo)至地面，以達(dá)到消除靜電的效果。

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我們自己也可以通過(guò)一系列相同原理的小“招數(shù)”來(lái)消除身上的靜電。

比如，冬天在房間里使用加濕器，增加空氣濕度，增加空氣的導(dǎo)電性，可以有效緩解靜電積累（防靜電噴霧的另一部分作用原理也是如此）；使用潤(rùn)膚露，保證身體皮膚的濕度，增加皮膚的導(dǎo)電性，也能有效的減少身上的靜電；在冬天推開(kāi)金屬門前，可以先把手掌整體貼在墻面上，或者整個(gè)手掌握住鑰匙再接觸金屬門，均可有效消除靜電。

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而第三種通過(guò)電荷中和消除靜電的方法在生活中一般沒(méi)有使用。

如何利用靜電？

靜電或多或少給我們的生活帶來(lái)了一些影響，但只要充分了解靜電的性質(zhì)，靜電也可以為人類服務(wù)。

從去年到今年肆虐全球的新冠疫情，讓全世界人民都知道了佩戴口罩對(duì)于防止疫情蔓延的重要性?？谡种阅軌蚋艚^病毒，其中最核心的部分就是口罩中間層（通常為藍(lán)色）的靜電熔噴布。通過(guò)駐極化工藝，給熔噴布駐極靜電，利用靜電可以吸附細(xì)小塵埃的特性，把帶病毒微粒和塵埃吸附在熔噴布表面，達(dá)到過(guò)濾病毒的目的。

這也是為什么口罩的存放需要防潮，而且使用一段時(shí)間后需要及時(shí)更換，因?yàn)榭谡种虚g的熔噴布攜帶的靜電流失后，防護(hù)效果將大大下降。

除此以外，靜電復(fù)印、靜電印花、靜電噴涂、靜電除塵等技術(shù)也已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

我國(guó)從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，就開(kāi)展了對(duì)靜電的一系列研究工作，并于1981年成立了中國(guó)物理學(xué)會(huì)靜電專業(yè)委員會(huì)。通過(guò)研究靜電的特性和危害，靜電學(xué)作為一項(xiàng)專門的學(xué)科，被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、石油工業(yè)、紡織工業(yè)、兵器工業(yè)以及航天航空等領(lǐng)域。

作者介紹

胡安邦，核工程專業(yè)。

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編輯：任雅琳

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