Scoperto il segreto dell’elettrificazione da contatto: il passato dei materiali ne determina la carica

Il passato dei materiali influenza la loro carica elettrica: ecco come funziona l’elettrificazione da contatto.

Chi non ha mai preso una scossa toccando una maniglia o visto pezzetti di polistirolo attaccarsi ovunque? L’elettricità statica è un fenomeno che tutti conosciamo, ma che per secoli ha lasciato gli scienziati con più domande che risposte.

Quando due materiali si toccano, avviene uno scambio di carica. A dispetto del nome, l’”elettricità statica” non è affatto statica: dipende dal movimento, dal contatto e dalla separazione tra superfici. Gli scienziati hanno provato per anni a prevedere questi scambi, cercando di ordinare i materiali in una sorta di classifica della carica, ma senza successo. I risultati erano spesso contraddittori: lo stesso materiale poteva caricarsi in modi diversi, rendendo tutto incredibilmente caotico.

La vera sorpresa è che persino due oggetti fatti dello stesso materiale possono scambiarsi carica, come se avessero qualcosa di diverso. Questo ha lasciato perplessi i ricercatori per decenni: se i materiali sono identici, cosa determina chi si carica positivamente e chi negativamente?

Ora, però, un nuovo studio potrebbe finalmente aver risolto questo mistero.

La chiave è nella loro storia

Un gruppo di scienziati guidato da Scott Waitukaitis dell’Institute of Science and Technology Austria ha scoperto che a fare la differenza è il passato dei materiali: quante volte sono già stati a contatto prima di quel preciso istante.

Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno utilizzato campioni di polidimetilsilossano (PDMS), un polimero siliconico. Hanno notato che, dopo un certo numero di contatti ripetuti, i materiali iniziavano a comportarsi in modo prevedibile: quelli che avevano “vissuto” più contatti tendevano a caricarsi negativamente rispetto a quelli con meno interazioni. Questo significa che la carica elettrica non dipende solo dal tipo di materiale, ma anche dalla sua esperienza di contatto.

La superficie cambia e tutto diventa più chiaro

Ma cosa succede esattamente? Per scoprirlo, i ricercatori hanno analizzato le superfici dei materiali prima e dopo i vari contatti. Hanno così scoperto che, a livello nanoscopico, ogni contatto rende la superficie un po’ più liscia. Questa piccola modifica potrebbe essere la chiave per spiegare perché, fino a oggi, l’elettrificazione da contatto sembrava così imprevedibile.

Lo studio, pubblicato su Nature e riportato da Science Daily, rivoluziona il modo in cui comprendiamo l’elettrostatica. Dopo secoli di confusione, finalmente emerge un po’ di ordine: la carica che un materiale assume non è solo una questione di composizione, ma anche di storia.