La tribologia è lo studio scientifico dei fenomeni di attrito, mentre la triboluminescenza è un’emissione luminosa che alcuni particolari materiali possono generare se sollecitati, o meglio strofinati. Proprio lo strofinio infatti attiva questi fenomeni e l’effetto triboelettrico che può verificarsi tra due oggetti, siano essi entrambi solidi, ma può avvenire anche tra solidi e liquidi o solidi e gas, ecc. L’effetto triboelettrico, in fisica, indica uno specifico fenomeno non solo particolare da vedere, ma interessante perché consiste nel trasferimento di cariche elettriche tra due corpi che entrano in contatto, strofinandosi tra loro.
L’interazione e lo scambio di cariche è reso possibile quando i corpi che entrano in contatto sono di diverso materiale e almeno uno dei due sia di un materiale isolante. Oltre che per strofinamento, l’effetto si può notare in alcuni casi anche per semplice contatto o per induzione. A molti è capitato di toccare delle sfere che in genere si trovano nei negozi di gadget e che contengono scenografiche scariche che seguono il dito nei suoi movimenti sul vetro o di prendere una piccola scossa sfilandosi un maglione. Molti da bambini si divertono ad arruffarsi i capelli passandoci sopra un palloncino gonfiato con dell’aria. Tutti questi fenomeni sono riconducibili all’effetto triboelettrico e non sono solo dei modi per divertirsi e giocare con la scienza. Capire cos’è l’effetto triboelettrico, perché le cariche si formano e all’occorrenza evitare che lo facciano, può avere risvolti molto importanti, ad esempio in ambito lavorativo. Tutti i materiali hanno cariche elettriche positive e negative, visto che tutti gli atomi sono composti da protoni ed elettroni. In genere protoni ed elettroni sono presenti in numero pari, quindi si ha un equilibrio elettrico o una neutralità.
Se un materiale ha un maggior numero di elettroni, possiede una carica negativa e viceversa se ha più protoni avrà ovviamente una carica positiva. I materiali isolanti, molto usati in diversi settori, di base sono neutri, ma possono se sollecitati perdere il loro iniziale equilibrio e questo può causare delle scariche.
L’effetto triboelettrico nasce proprio da uno squilibrio elettrico, che porta alla formazione delle cariche elettrostatiche. Le cariche elettrostatiche possono in alcuni casi risultare utili e vengono per questo create, ad esempio per allineare dei prodotti, come dei film plastici, senza dover usare adesivi o altre soluzioni. In molti casi però le cariche elettrostatiche non sono una presenza desiderata e possono causare problemi, come piccole scosse elettriche, non pericolose, ma potenzialmente molto fastidiose. Le cariche incontrollate potrebbero poi portare a rallentamenti o blocchi nella produzione, andando ad interagire con materiali e macchinari. Possono abbassare la qualità dei prodotti finiti, attirando sulla superficie degli stessi polvere ed impurità, insomma, possono causare vari problemi.
Capire l’origine di un fenomeno è importante perché aiuta a contrastarlo efficacemente. Visto che, come detto, le cariche si formano per uno squilibrio tra elettroni e protoni, la soluzione più naturale ed efficace è ristabilire l’iniziale equilibrio. Questo è possibile con appositi strumenti, detti barre antistatiche. Le barre ionizzano l’aria nella zona dove si effettuano le scariche e cedono elettroni laddove mancassero, così da ristabilire l’equilibrio iniziale ed eliminare tutte le potenziali criticità legate a fenomeni elettrostatici.
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