¿Por qué se levanta el pelo al frotar un globo?: Chileno lideró estudio sobre electricidad estática
Tiempo de lectura: 2 minutos Calcetines pegados a la secadora, sensación de «corriente» al tocar a otra persona y un globo flotando son algunos ejemplos del fenómeno explicado en un reciente estudio sobre la electricidad estática liderado por el investigador chileno, Juan Carlos Sobarzo.
Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA), entre ellos, el estudiante de doctorado chileno que figura como primer autor, Juan Carlos Sobarzo descubrieron un elemento clave para la comprensión de la electricidad estática.
El artículo publicado en la revista Nature evidenció que la electrificación por contacto es responsable de este fenómeno, de esta manera, el historial del contacto entre los materiales modifica cómo controlan la carga.
La «electrificación de contacto» o «triboelectrificación», es de un efecto no estático, esto quiere decir que incluye el movimiento ocasionado por las transferencias de carga entre dos materiales eléctricamente neutros. Históricamente, esta electrificación ha sido un enigma, hasta hoy.
«No existe escape de la electrificación por contacto, todos la experimentan. Ese es el motivo por el cual nos sorprendemos con el hecho de que no entendemos cómo funciona exactamente», expresó el profesor asistente de la investigación de la casa de estudios, Scott Waitukaitis.
Juan Carlos Sobarzo. Créditos: ISTA.
¿Cómo llegaron a esta conclusión?
Hasta aquí, el misterio sobre cómo se genera este intercambio de energía seguía siendo un misterio. A partir de esto, los investigadores sostuvieron que esta electrificación por contacto entre materiales idénticos contenía la información clave para entender este fenómeno.
En principio, fabricaron bloques similares al plástico a base de polidimetilsiloxano (PMDS), un polímero transparente. Al trabajar con materiales iguales, redujeron al mínimo la cantidad de variables libres, así, sólo tenían que identificar la única cosa que marcaba la diferencia entre las muestras.
Hasta ese momento, la hipótesis apuntaba a las variaciones aleatorias de las propiedades de la superficie como la explicación de este intercambio de energía entre materiales idénticos. Pero, un movimiento fortuito dio la pista clave para los investigadores.
«Tomé un conjunto de muestras que tenía a mano (en ese entonces las reutilizaba para múltiples experimentos) y, para mi incredulidad, vi que se ordenaron en una serie en el primer intento«, detalló Sobarzo.
Pese a que los intentos posteriores no dieron los mismos resultados, la dupla optó por continuar el estudio, donde la constancia fue crucial. Tras una serie de repeticiones, Sobarzo encontró una explicación: el contacto repetido permitió que estas evolucionaran.
Con esta evidencia en mano, los investigadores concluyeron que la electrificación por contacto depende del historial de contacto de los materiales.
La clave del contacto repetido
En detalle, los investigadores concluyeron que tras los 200 contactos, las muestras comenzaron a tener un comportamiento predecible y, que la más contactada, se cargó de manera constante con aquella que tenía el historial de contacto más bajo.
Finalmente, el equipo llevó un paso más adelante la investigación y descubrieron un leve cambio respecto a la rigurosidad de la superficie de los materiales, es decir, los contactos suavizaron las protuberancias más pequeñas.
«Logramos revelar una gran pista sobre un mecanismo elusivo que es tan fundamental para nuestra comprensión de la electricidad y la electrostática y, sin embargo, mantuvo a los científicos desconcertados durante tanto tiempo», sostuvo Sobarzo.
«Mostramos que la ciencia de la electricidad estática ya no es tan inútil«, agregó el profesor Waitukaitis.
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