几个世纪以来，电介质接触和分离时的充电一直困扰着科学家和工程师。 然而，越来越多的证据表明 接触带电 还可以在每个表面上以（+/-）电荷马赛克的形式产生异质电荷分布——然而，尽管进行了多次尝试，但尚未提出解释不同长度尺度马赛克形成的预测模型； 主要思路是它们必须反映接触材料中存在的一些空间异质性。
现在，科学家们在 联合科学技术研究所 十多年来一直在确定电荷马赛克的可能来源。 他们发现电荷马赛克是静电放电 (ESD) 的直接后果。 通过实验，他们发现分层材料之间会产生“火花”序列。 这些材料负责在两种材料上对称地形成 (+/-) 电荷分布。
软物质和生命物质中心的 Bartosz A. Grzybowski 教授（化学系）说： “在我们 2011 年的《科学》论文 [Science 333, 2011, 308–312] 中，我们展示了来源不明的亚微米级电荷不均匀性。 当时，我们的假设是将这些（+/-）马赛克归因于分离表面之间微观材料斑块的转移。”
“然而，经过多年对这个问题的研究，这个模型和相关模型并没有站得住脚，因为我们（以及与我们讨论过的许多其他同事）逐渐不清楚这些微观斑块如何解释甚至毫米级的区域相反极性共存于同一表面。 尽管如此，社区和我们都没有更好的答案为什么（+/-）马赛克会出现在如此多的长度尺度上。”
该论文的主要作者 Yaroslav Sobolev 博士， 说过, “你可能认为放电只能使电荷为零，但它可以局部反转它们。 这与点燃“火花”比扑灭它容易得多这一事实有关。 即使电荷减少到零，火花也会继续由未受火花影响的相邻区域的场提供动力。”
所提出的理论阐明了为什么在各种材料上观察到电荷马赛克，例如纸张、摩擦气球、在聚四氟乙烯表面上移动的钢球，或者与相同或其他聚合物脱离的聚合物。 它还增加了当您拉下胶带时听到的爆裂声的可能性 血浆 放电就像吉他弦和拨动磁带一样。
已经提出的研究应该有助于减少可能危险的静电放电，并增进我们对接触起电本质的理解。
杂志参考：
- Sobolev, YI、Adamkiewicz, W.、Siek, M. 等人，“接触带电电介质上的电荷马赛克是由极性反转放电引起的” 纳特物理. （2022 年）。 DOI： 10.1038/s41567-022-01714-9
