パーティーのトリックの内訳: 風船が髪にくっつくのはなぜですか?

おそらく子供の頃、風船を 髪に素早くこすりつけて髪をくっつけたことがあるでしょう。 （もしかしたら、最近やったことがあるかもしれません！） さて、長年の憶測を経て、ケースウェスタンリザーブ大学の科学者たちは、このパーティートリックが起こる理由を正確に特定しました。

私たちは、2 つの物体が互いにこすり合うと、摩擦帯電と呼ばれる電荷が蓄積することをずっと知っていました。 2 つの物体が反対の電荷 (プラスとマイナス) を持っている場合、それらはくっつきます。しかし、髪の毛についた風船のように、一部の物体は他の物体よりも帯電する（より密にくっつく）ように見えます。それはなぜですか？

ジャーナルに掲載された新しい研究によると、この現象の核心はバルーンの素材にどれだけのひずみがあるかにあります。この研究の目的で、科学者らはポリテトラフルオロエチレン (PTFE) のフィルム (ブランド名の 1 つはテフロン) を引き伸ばし、それを緊張していない PTFE のフィルムにこすり付けました。彼らは、材料が化学的に同一であるにもかかわらず、あたかも 2 つの異なる化学組成を持っているかのように、一方向に電荷移動を生成することを発見しました。伸張または歪んだシートは正の電荷を帯びますが、歪まないシートは負の電荷を帯びます。

材料のひずみが大きいほど、体系的な電荷移動が発生する可能性が高くなります。これは、ひずみがかかると材料の微細構造が変化し、小さな穴や亀裂が生じるためです。これらの欠陥により、摩擦による摩擦によって電荷の移動が促進され、静電気が発生します。

「ポリマーにひずみを加えたときに空隙領域とその周囲に見えるフィブリル（小さな細胞繊維）は異なる結合を持っており、したがって異なる電荷を帯びていると考えています」と共著者のダン・ラックス氏はプレスリリースで述べている。

「摩擦電気充電実験は、一部の人が言うように、魅力的に一貫性のない結果で一般的に知られています。」 「私が最初に驚いたのは、緊張していない充電結果と緊張している充電結果の一貫性でした。」

研究者らはまた、人の腕にくっつくのが大好きな「ピーナッツ」という包装材を使ってこの現象を調査した。実際、静電気について理解を深めるために、ポリスチレン製のピーナツとビニール袋が現在詳しく検査されています。理想的には、科学者がそれを非常に正確に特定して制御できるようになり、摩擦電気爆発（鉱山での石炭粉塵の爆発など）を防ぎ、より効果的な製品（たとえば、植物や植物によく付着する殺虫剤）を開発するのに役立ちます。車への密着性を高める塗料。