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108生活攻略
108生活攻略 来自:浙江
2023年12月20日

这个冬天,你被“电”了吗?!电过的都进来看看!

开个门被金属把手电得吓一跳……
夜里脱件毛衣一路火花带闪电……
就连撸个猫也噼里啪啦带音效……

又到了静电这位老朋友前来拜访的季节,说起静电,咱们一般首先会想到两件事——一是摩擦起电,另一件呢就是静电真烦人。

不过,静电其实不止摩擦起电一种,而静电在有些场合,带来的危害可远远不只烦人了,但妥善利用的话,静电又能为人类服务,接下来咱们就详细讲讲。

静电的危害到底有多大?


大多数静电有害无益,令人讨厌。尽管静电的成因多种多样,主旨还是一个“静”字。如果产生了电荷却不流动,就可能积累成灾。

在北方冬天,屋里供着暖气,环境干燥,如果不用加湿器的话(虽然用了也可能杯水车薪),走动或者换衣时的静电难以导走,就累积在体表,伺机发泄。像平时把我们弄得手指酥麻的那些小火花,电压能达到上万伏。这个数字听起来很骇人,而它背后的物理公式是这样的:

电荷量 = 电容×电压

可以看出,电容和电压成反比,一个越小,另一个就越大。我们握手时,两手之间有一个极小的电容,所以只需少许电荷,就能产生一个高压把空气击穿,形成那个令我们颤抖的小电弧。不过大家不用怕,真正有杀伤力的是电流而非电压,生活静电的电荷量极小,所以电流也很微弱,不会致死致残的。

但是大家要当心,如果把这个击穿空气的小电弧放到危险场合,就可能酿成大祸。例如油罐车,如果装得不满,油在罐里晃荡就可能摩擦起电引发爆炸。早期的油罐车都在车尾部位装一条铁链垂到地面上,就是要把静电及时送给大地。

现在的防静电措施就更多更可靠了:铁链换成导电橡胶,保证时刻按住大地,不会时断时续,也不会磕出火星。轮胎材料也采用导电橡胶。油罐内放置隔油板,减轻油料的冲击颠簸。

而加油站,从装卸油品到给车主加油也会有不少措施用来防静电,比如先放电再加油等等。还有面粉厂这类粉尘严重的行业,除了明火之外,对静电也是严防死守的,因为静电可能导致可怕的粉尘爆炸,还会影响面粉的正常生产。

而喜欢自己装机的朋友们更是深有体会,裸手触摸电脑主板或内存芯片,机器可能会“变砖”。究其原因,同样是上面那个公式,静电产生的高压击穿了芯片。所以厂家寄过来的电子设备,通常包裹在能够缓释或导走静电的袋子里。

我们拆装这些设备的时候,也要先摸摸墙,或者另一只手扶住大机器的金属外壳。专业从事电路维修的师傅们,桌上常备一块接地的导电橡胶,腕上也套着导电“手铐”。

在电子设备生产的上游——半导体行业里,对静电更是如临大敌。厂房里穿着超净服不只是罩住全身防止皮屑脱落,更是在衣服内编入导电细丝,鞋底掺入碳质的导电橡胶。即使在车间外围的“灰区”行走,也要穿防静电拖鞋。

笔者穿过几年这种拖鞋,软硬合适,经久耐磨,按说,在家里备一套,就能快乐地撸猫了。但是!穿这种拖鞋会极大提高触电的风险!(留给读者思考:为什么?)我们权衡一下,还是忍受一下噼里啪啦吧。

常乘飞机的朋友们可能会注意到,机翼上有许多尖尖的小刺。它们并不是通信天线,也不能提升动力,而是用来释放静电的,大名静电刷。飞机和空气高速摩擦,必然会产生静电,但没办法使用油罐车那样的拖地设备,于是利用静电在尖锐外形的部位会向空中释放的原理,安装了这些小尖刺。

而日常生活中能经历的最大规模的静电放电现象,应该就是闪电了,不过这个话题太大,就不展开说了。

善用静电


虽然大多数静电有害无益,但如果善加诱导,让它按照我们的意志行事,就能创造价值。

对静电最成功的使用案例应该就是复印机。它先在半导体上布满静电,再用光照射不该有字的地方,把这里的半导体变成导体,消除此处的静电,留下未被照射的静电区域吸附碳粉。

把大量电荷导入并约束在我们设计的位置,形成一个强大的电场,就可以加速带电粒子,研究基础物理和许多相关的学科。比起回旋加速器来,这种静电加速器的成本低,占地小,在世界上获得广泛应用。

静电加速器 来自Wikipedia 

让压电效应产生的静电流动起来,可以制造石英谐振器。这是石英表的核心部件,为人们的生活带来过巨大便利(不过随着手机的普及,手表似乎只算服饰了)。

在喷涂行业,利用静电的同性互斥原理,可以使雾滴均匀分散。而当它们接近喷涂目标时,又能靠感应静电吸附上去。这个场面其实很眼熟,基本上就是月尘毁掉月球车的原理,但用到合适的地方,就是另一个效果了。

所以,多多理解就能化敌为友,似乎是个颠扑不破的道理呢!


防静电,第一步是保湿


陆军军医大学西南医院皮肤科教授杨希川表示,防静电有个关键步骤——保湿。

注意皮肤保湿


冬季气温、湿度都低,皮肤变得干燥,摩擦后容易产生静电。可以通过每天及时涂抹身体乳来加强保湿、滋润皮肤,防止静电聚集。

尤其要把握好洗后黄金3分钟,此时及时涂抹保湿产品,效果更佳

头发也需要湿润


燥季节如果用无硅油洗发水(尤其是干性发质),不仅可能“炸毛”,还容易让头发更加干枯毛糙。

含硅油的洗发水可以填补毛发表面毛鳞片的缝隙,降低头发之间的摩擦,不容易产生静电,还可以在发尾涂抹护发素、精油等,使头发相对不易干枯分叉。

增加室内湿度


有研究表明,当空气相对湿度低于35%时,容易产生静电。

可以在室内放置加湿器或一两盆水,使得干燥的空气变得湿润,降低产生静电的可能性,也能使皮肤保持水润状态。

洗衣服时,记住这件事


如果你发现衣服总爱起静电,也可能是材质和洗涤方式没选对。

选择不易起静电的衣物面料

气候干燥时,化纤衣物、毛衣穿脱时会因摩擦产生静电,化纤材质接触皮肤还可能引起皮肤瘙痒。常见的化纤材质包括聚酯纤维、涤纶、腈纶等。

所以冬天的衣服(尤其是贴身内衣)、家居用品等,尽量选择纯棉、麻、丝或其他防静电材质的,最好宽松轻柔一些。

使用衣物柔顺剂

洗衣服时还可以加一些衣物柔顺剂,不仅能让衣服柔软顺滑,也能减少静电。

另外,应对静电,还可以试试提前“放电”。

开门开窗前可能出现“触电”现象,为了防止被电到,可以先用手掌握住较宽的金属钥匙头或其他小金属器件,再用钥匙尖去接触一下金属门窗,提前“放掉”身上的电,就可以放心用手去开门开窗了。

平时用指尖触摸东西和人时,产生静电的瞬间会有明显的刺痛感,这是因为接触面积小,所以痛感较明显。

试试增加接触面积,如伸出整个手掌去触摸,这样不适感会减轻。

来源:科普中国、生命时报


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