A eletricidade estática: um fenômeno milenar finalmente elucidado?

Quem nunca riu, esfregando um balão contra o seu suéter, e aproximando-o dos cabelos de alguém para ver eles "se levantando"? Após mais de 2.000 anos de mistério, a ciência pode ter finalmente desvendado os segredos da eletricidade estática. O atrito estaria no centro do fenômeno, mas como ele funciona exatamente?

Os primeiros a se interessarem por esse fenômeno foram os antigos gregos, que observaram o âmbar atraindo objetos após fricção. No entanto, até recentemente, nenhuma teoria consistente explicava precisamente essa eletricidade, apesar de ela ser tão familiar.


Avanços significativos ocorreram no século XVIII com Benjamin Franklin. Ele introduziu os conceitos de carga positiva e negativa, mas suas teorias sobre fluidos elétricos revelaram-se imperfeitas. Foi graças aos trabalhos da equipe do professor Laurence Marks, da Universidade Northwestern, que a chave do mistério foi encontrada. Eles modelaram a eletricidade estática em nível nanométrico, ressaltando a importância do atrito.

Os pesquisadores descobriram que, ao esfregar um objeto, deformações ocorrem na frente e atrás dele. Essas deformações provocam o deslocamento de cargas elétricas, criando assim uma corrente. É isso que explica o surgimento da eletricidade estática. O modelo desenvolvido por Laurence Marks baseia-se no conceito de "cisalhamento elástico", ou seja, a capacidade de um material de resistir ao atrito.

Você pode observar essa resistência no seu dia a dia: tente deslizar um copo sobre a mesa, ou tente deslizar usando meias sobre um chão liso: você verá que há um deslizamento inicial, mas rapidamente ele cessa, pois o material (a mesa ou o chão) aplica uma resistência. É precisamente essa resistência ao deslizamento que força as cargas elétricas a se redistribuírem, gerando assim a corrente elétrica observada durante o atrito.

Na Nano Letters, os pesquisadores detalham como essas cargas assimétricas são compensadas por outras cargas livres, levando à formação de uma corrente elétrica. O impacto dessa descoberta vai muito além de nossas experiências cotidianas com a eletricidade estática. Por exemplo, explosões podem ocorrer em indústrias devido a esse fenômeno, que até agora era pouco compreendido.

Uma melhor compreensão desse fenômeno pode abrir caminho para uma variedade de aplicações práticas. Por exemplo, na indústria de alimentos, a eletricidade estática já é usada para melhorar a moagem dos grãos de café, mas ela também pode otimizar a produção de pós farmacêuticos. No campo espacial, ela pode facilitar a montagem de partículas para a fabricação de materiais, ou ainda ser usada para coletar poeira cósmica na exploração espacial.

Por que a eletricidade estática é tão comum no nosso cotidiano?

A eletricidade estática frequentemente se manifesta em situações cotidianas, como quando você anda sobre um tapete ou veste um suéter de lã. Isso acontece devido à facilidade com que certos materiais, como plásticos ou tecidos, acumulam cargas.

No dia a dia, esse fenômeno pode causar pequenas descargas elétricas, mas também tem aplicações industriais, como o controle de partículas ou a impressão eletrostática.