UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

Fregar un globus contra el pèl genera electricitat estàtica. Es tracta de l'efecte triboelèctric, que es mostra en les classes de ciències de tot el món. Però aquí està el quid de la qüestió: en realitat se sap molt poc sobre el mecanisme subjacent. Els experts ni tan sols es posen d'acord sobre si el que es transfereix són electrons, ions o partícules més grans de matèria. Davant dos objectes, no podem afirmar amb certesa quin d'ells es carregarà de manera positiva o negativa: l'única manera de saber-ho és mesurant-ho.

Encara més desconcertant és que els objectes del mateix material també intercanvien càrrega, i molta! Això és especialment cert en el cas de les pólvores i els grans, on les col·lisions repetides poden acumular-se fins a generar una gran espurna. Això provoca llamps durant les erupcions volcàniques, desencadena explosions industrials i fins i tot podria exercir un paper clau en la formació dels planetes rocosos. Però mesurar aquest efecte és complicat. Qualsevol contacte pot provocar electrificació. La solució? Dur a terme l'experiment sense contacte mitjançant levitació acústica. Utilitzant ultrasons, es poden atrapar grans de la grandària d'un mil·límetre i mesurar la seva càrrega amb extrema precisió. Per a provocar un contacte, es desactiva el parany, la qual cosa fa que el gra caigui i rebot sobre una placa de destí. Amb la sincronització adequada, l'ultrasò l'atrapa de nou. Per a obtenir estadístiques, aquest petit truc ha de repetir-se milers de vegades!

Amb el nostre mètode, vam estudiar els òxids, els mateixos materials que componen els planetes rocosos, els asteroides o les cendres volcàniques. La clau estava a observar les seves superfícies. Fins i tot en entorns molt nets, es dipositen quantitats minúscules de molècules de carboni en qualsevol superfície. Si s'elimina aquest carboni d'una mostra, mitjançant calor o plasma, aquesta sempre adquireix una càrrega negativa! En unes poques hores, aquest efecte s'atenua, a mesura que el carboni torna a aparèixer progressivament. Amb el temps, mostres idèntiques desenvoluparan capes de carboni lleugerament diferents, la qual cosa farà que es carreguin més positiva o negativament. Si bé encara queda molt per aprendre, identificar el carboni superficial com a paràmetre clau suposa un gran pas endavant que sens dubte ajudarà a marcar el rumb de futures recerques.