حذف رادیکال‌های بدون بار ممکن است از تجمع بار الکتریکی ساکن جلوگیری نماید. پژوهشگران طی آزمایشی دریافتند که حذف این مولکول‌ها با کمک ویتامین E می‌تواند الکتریسیته‌ی ساکن را به‌سرعت ناپدید کند.

تکه‌های کاغذ به ‌واسطه‌ی الکتریسته‌ی ساکن تا ساعت‌ها به پلیمر سیلیکونی می‌چسبند (ردیف بالا). اما زمانی که این قطعه به ‌وسیله‌ی مولکول‌هایی به نام به‌دام اندازنده‌ها‌ی رادیکال روکش می‌شود، بار الکتریکی به‌سرعت ناپدید می‌شود و تکه‌های کاغذ جدا می‌شوند (ردیف پایین).

مقدار کمی ویتامین E می‌تواند «چسبندگی استاتیکی» (static cling) را  که به واسطه‌ی الکتریسیته‌ی ساکن پدید می‌آید، به‌سرعت حذف کند.

پژوهشگران بیستم سپتامبر در Science گزارش کردند، مواد شیمیایی با خلاص شدن از دست مولکول‌هایی که بار الکتریکی را پایدار می‌کنند، الکتریسیته‌ی ساکن را به‌ کلی از بین می‌برند. با افزودن ویتامین E یا مواد شیمیایی مشابه به روکش دستگاه‌های الکترونیکی، سازندگان قادر خواهند بود تا شوک‌های الکترواستاتیکی که باعث سوختن تراشه‌های کامپیوتری می‌شوند را دفع کنند.

شاید بهترین مصداق برای الکتریسیته‌ی ساکن، دادن شوک‌های ناگهانی کوچک به بدن به‌وسیله‌ی کشیدن پاها هنگام راه‌ رفتن روی فرش باشد. اما بنا به گفته‌ی فرناندو گالمبک (Fernando Galembeck)، شیمی‌فیزیکدانی از دانشگاه کمپیناس برزیل (University of Campinas) که سهمی در این پژوهش نداشته است، در دستگاه‌های الکترونیکی این وضعیت بسیار جدی است. فراتر از ضربه زدن به مادربورد، شوک‌های الکترواستاتیکی می‌توانند منجر به آتش‌سوزی و انفجار شوند، به‌گونه‌ای که افراد را مجروح و به اموال خسارت وارد کنند. او می‌گوید: «همه‌ی این‌ها اغلب اتفاق می‌افتند.»

الکتریسیته‌ی ساکن هزاران سال است که توجه دانشمندان را به خود معطوف ساخته است؛ از زمانی که گفته می‌شود فیلسوف یونانی، تالس میلتوسی (Thales of Miletus)، یک قطعه کهربا را به‌وسیله‌ی مالش به یک قطعه پشم حدود 2600 سال پیش باردار کرده است. دانیل لاکس (Daniel Lacks)، مهندس شیمی از دانشگاه کیس وسترن رزرو (Case Western Reserve University) در آمریکا می‌گوید که علت دقیق تولید الکتریسیته‌ی ساکن به واسطه‌ی اصطکاک، هنوز به صورت یک راز باقی مانده است. او می‌گوید: «چه اتفاقی می‌افتد هنگامی که بار اجسام از نظر علمی کاملاً ناشناخته است؟»

در طی چند سال گذشته بیلج بایتکین (Bilge Baytekin)، سرپرست گروه به‌ نام بارتوز گرزیباسکی (Bartosz Grzybowski) و همکاران آنها از دانشگاه شمال غربی (Northwestern University) در ایلینویز به تدریج شروع به حل این معمای بزرگ کرده‌اند. آنها نشان داده‌اند که چطور دو قطعه پلیمر یکسان تنها از طریق تماس با یکدیگر باردار می‌شوند. بایتکین می‌گوید زمانی که این دو قطعه پلیمر به یکدیگر مالش داده می‌شوند، اصطکاک پیوندهای شیمیایی روی سطح آنها را می‌شکند. سپس پیوندهای جدیدی بین این دو قطعه شکل می‌گیرد و باعث می‌شود مانند یک نوار چسبنده به یکدیگر بچسبند.

زمانی که آن‌ها این قطعه‌ها را از هم جدا می‌کنند، پیوندهایی که قطعه‌های پلیمر را به یکدیگر متصل می‌کند، می‌شکنند و پاره‌های شیمیایی مختلف آویزانی را بر جای می‌گذارند. بعضی از آن‌ها می‌توانند بار الکتریکی را با خود حمل کنند که بخش مهمی از الکتریسیته‌ی ساکن قلمداد می‌شود.

بایتکین معتقد است سایر پاره‌های شیمیایی نیز ممکن است مهم باشند. جدا کردن پلیمرها از یکدیگر همچنین مولکول‌های بدون باری به نام «رادیکال‌ها» را تولید می‌کند که اغلب به وسیله‌ی دانشمندانی که الکتریسیته‌ی ساکن را مورد بررسی قرار می‌دهند، نادیده گرفته می‌شود. آن‌ها می‌گویند: «اوه رادیکال‌ها بدون بار هستند و ما اهمیتی به آنها نمی‌دهیم.»

بنابراین او و همکارانش پلیمرهای سیلیکونی و پلاستیکی را باردار کردند و سپس از میکروسکوپی استفاده کردند که بتواند مکان مولکول‌ها را ترسیم کند. تاریک بایتکین (Tarik Baytekin) می‌گوید که بارها و رادیکال‌ها باهم خوشه‌بندی شدند. «این بسیار هیجان‌انگیز است.»

از نظر او رادیکال‌ها ممکن است مانند یک خدمه‌ مولکولی عمل کنند؛ بارها را پایدار کنند و اجازه دهند که الکتریسیته‌ی ساکن برای مدت طولانی باقی بماند. آن‌ها برای آزمایش این ایده، پلیمرها را درون محلولی حاوی به‌دام اندازه‌های رادیکال‌ (radical scavengers) مانند ویتامین E فرو بردند. این مواد شیمیایی رادیکال‌ها را حذف می‌کنند و بارها را تنها باقی می‌گذارند.

قطعاتی که در روکش آن‌ها از به‌دام اندازه‌های رادیکال استفاده شد، در مقایسه با آنهایی که دارای این روکش نبودند، بار الکتریکی خود را بسیار سریع‌تر از دست می‌دادند.

لاکس می‌گوید: «آن‌ها با ایده‌ای کاملاً جدید آمده‌اند. رادیکال‌ها بار الکتریکی را پایدار می‌کنند. من هرگز چنین چیزی را قبلاً ندیده بودم.»

تاریک بایتکین معتقد است که در صنایع بسیاری از الکترونیک گرفته تا منسوجات، به‌دام اندازه‌های رادیکال می‌توانند الکتریسیته‌ی ساکن را دفع کنند. و بیلج بایتکین فکر می‌کند که حتی فرو کردن شانه در این محلول، ممکن است موهای فرفری را صاف کند. البته او هنوز این آزمایش را انجام نداده است.

منبع: Vitamin stops static electricity

مرجع:  http://www.sciencemag.org/content/341/6152/1368