靜電是我們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)常會遇到的物理現(xiàn)象,，它無處不在,，有時候它很明顯而且很有趣，比如它會讓人“怒發(fā)沖冠”,；有時候它很有用卻又很隱蔽,，如手機(jī)中的電子元器件就離不開它。干燥的冬季是靜電“高發(fā)”季節(jié),，此時的靜電很令人討厭——當(dāng)你觸碰門把手或者從烘干機(jī)中拿出烘干好的衣服時,，你經(jīng)常會被電到，有時候你還能看到微小的火花（夜里脫毛衣效果更佳）,。

靜電使人“怒發(fā)沖冠”

靜電是人們觀察和描述的最古老的科學(xué)現(xiàn)象之一,，最早的記載可以追溯到古希臘米利都的哲學(xué)家泰勒斯生活的時期。在他的著作中提到：“如果把琥珀磨得足夠硬,，那么細(xì)小的塵埃顆粒就會粘在琥珀上,。”300年后,，泰奧弗拉斯托斯用泰勒斯的方法,，對多種石頭進(jìn)行了打磨，同樣觀察到這些石頭存在著吸引力,。但是這些自然哲學(xué)家們并沒有對他們觀察到的現(xiàn)象給出一個令人滿意的解釋,。

直到兩千多年后，英語單詞中“electricity”的出現(xiàn)（基于拉丁文中的“electricus”,，意思是“像琥珀一樣”）,，才標(biāo)志著人們對于靜電現(xiàn)象有了一定的了解。本杰明·富蘭克林進(jìn)行了一些著名的實驗，他試圖了解電的原理和機(jī)制,。人們很快就意識到了電的潛在用途。

當(dāng)然,，在18世紀(jì),，人們大多利用靜電進(jìn)行魔術(shù)展示和其他表演，如斯蒂芬·格雷深受大家喜歡的魔術(shù)“飛行男孩實驗”：用絲繩將男孩懸掛起來,，通過萊頓瓶對這位男孩進(jìn)行“充電”,，然后向大家展示，這位男孩如何利用靜電翻書或舉起小物體,。

魔術(shù)“飛行男孩實驗”

基于富蘭克林的看法——他認(rèn)為電荷有正負(fù)之分,，并且電荷是守恒的——我們現(xiàn)在已經(jīng)可以從原子層面解釋為什么會發(fā)生靜電吸引，為什么靜電可以產(chǎn)生電火花,，同時我們也能“迫使”這個討厭的家伙為我們的現(xiàn)代技術(shù)做出貢獻(xiàn),。

靜電的產(chǎn)生可以歸結(jié)與電荷之間的相互作用力,。從在原子尺度上講,，電子攜帶負(fù)電荷。大多數(shù)的電子都堆積在物質(zhì)中,，不管它是堅硬的,、無生命的石頭，抑或是你身體中柔軟的生物組織,。但是,，電子也存在于材料的表面。不同的材料,，對其表面的電子具有不同的束縛力,，如果兩個不同的材料相互摩擦，那么束縛力較弱的材料表面的電子就會轉(zhuǎn)移到束縛力較強(qiáng)的材料上,。

這種電子的轉(zhuǎn)移,，就會產(chǎn)生我們經(jīng)常會在靜電現(xiàn)象中看到的電火花。現(xiàn)實生活中有許多和靜電相關(guān)的例子,，如小孩子滑滑梯,，腳在地毯上摩擦，脫下羊毛手套和別人握手等,。

但是,，我們注意到，靜電現(xiàn)象頻發(fā)于冬季干燥的月份,，此時的空氣濕度非常低,。干燥的空氣可以視為絕緣體，而潮濕的空氣可以充當(dāng)導(dǎo)體。在干燥的空氣中,，電子被束縛在材料的表面,，具有較強(qiáng)的束縛力，和空氣潮濕時的狀況截然不同,，由于此時的空氣是絕緣體,，因此電子無法找到合適的回路再次回流到表面，也無法再次使電荷均勻分布,。

當(dāng)一個負(fù)電荷過剩的物體靠近一個擁有較少負(fù)電荷的物體時,，就會產(chǎn)生靜電火花，而那些過剩的電子就會發(fā)生“跳躍”,。電荷會積累,，而積累的電荷在你接觸到另一個物體時就會釋放，如當(dāng)你走過羊毛毯之后,，觸碰門把手,。

觸碰門把手，小心被電到哦

當(dāng)電子無處可去時,，它們會堆積在材料表面,，直到臨界值之后以極小的閃電的方式放電。給電子一個去處,，如你伸開的手指,，你就會感受到電擊。

雖然靜電很煩人,，但是通常情況下,，靜電的電荷量很少，而且對人體沒有很大的傷害,。靜電的電壓可達(dá)典型的電源插座電壓的100倍,，然而我們不必?fù)?dān)心這樣的高電壓，因為電壓只是衡量不同物體間的電荷差,。真正危險的其實是電流,，它代表著單位時間內(nèi)電子流動的數(shù)目。通常情況下,，在靜電現(xiàn)象中,，只有少量的電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，因此它對人體是沒有傷害的,。

但是,，這些小小的火花對一些敏感的電子元器件來說卻是毀滅性的，如組成電腦硬件的元器件,。少量電荷組成的電流就足以擊穿這些元器件,，這也是電子行業(yè)的從業(yè)者必須保持“接地”的原因,。接地意味著與地面與人體通過導(dǎo)體連接，電子就會通過人體和導(dǎo)線流進(jìn)大地,。通過觸摸金屬部件或者手握鑰匙,，就可以輕松讓自己“接地”。金屬是非常好的導(dǎo)體,，所以電子非常樂意跑到那里去,。

更嚴(yán)重的威脅是在可燃?xì)怏w附近放電。這也是為什么在加油站給汽車加油之前,，需要先使自己“接地”放電的原因,，你肯定不希望“星星之火”燃盡整個加油站,。你可以用廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)中的防靜電手環(huán),，將它戴在手上，與地接通,，就可以防止靜電對敏感元器件的傷害,，起到保護(hù)作用。

防靜電手環(huán)

在日常生活中,，減少靜電產(chǎn)生的最好方法,，就是用加濕器提高空氣濕度。此外,，使用潤膚霜保持皮膚濕潤也能有效減少電荷堆積,。洗衣服的時候，可以適當(dāng)放入一些柔順劑,，,，柔順劑會減少纖維織物之間的摩擦，減少纖維表層電阻,，防止電荷聚集,，達(dá)到防止靜電的效果。同理,，你也可以在毛毯上涂上一些柔順劑,。還有一點，如果你經(jīng)常因為靜電而煩惱,，不妨褪去身上的羊毛衣和膠鞋,，換上棉質(zhì)衣服和皮鞋。

雖然靜電會給我們帶來麻煩,，并具有一定的危害,，但在很多時候，靜電也有它的好處,。

生活中的一些設(shè)備離不開靜電的幫助,。例如,，在打印機(jī)和復(fù)印機(jī)中，通過靜電吸引,，噴墨顆粒跳到紙上,。空氣清新劑不僅能使房間充滿香氣,，而且它還能通過靜電吸附空氣中難聞氣味的氣體分子,，從而掩蓋臭味。

煙囪中的帶電板

同樣的,，現(xiàn)在很多工廠在煙囪中放置帶電板,，這樣能減少污染。當(dāng)煙霧顆粒向上飄動時,，由于電板上有電荷積累,，因此可以吸引細(xì)小的粉塵。最后,，將這些顆粒加以處理,，就能減少很多污染物。

靜電也在納米技術(shù)中得到了應(yīng)用,，例如,，用激光束來提取單個原子，這些原子在不同的計算應(yīng)用中可以發(fā)揮不同的作用,。靜電在納米技術(shù)的另一重要應(yīng)用是控制納米球,，通過靜電，可以使其處于膨脹或者折疊狀態(tài),。有朝一日,，這些“分子機(jī)器”可以向身體內(nèi)的特定組織提供藥物治療。

通過靜電可控制納米材料處于膨脹或折疊狀態(tài)

靜電現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了兩千多年了,，它是一種神奇的現(xiàn)象,，雖然它有時候很令人討厭，但是它對我們的日常生活是十分重要的,。