Группа ученых из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (Swiss FederalInstitute of Technology Zurich ), Швейцария , и университета Рутгера (Rutgers University), США , выяснила, что электрические разряды возникают при взаимодействии песчинок и других мелких объектов, потому что они передают электрический заряд по вертикали во время столкновения, при этом положительные заряды двигаются вверх, а отрицательные – вниз. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Physics 11 апреля.

Ученые считают, что их исследование может помочь в борьбе с разного рода техническими трудностями. Например, с тем, что заряженная пыль прилипает к солнечным панелям марсианского вездехода или возникновением опасных электрических разрядов во время полета вертолета над пустыней. Облака пыли могут вызывать проблемы в силосных зернохранилищах, где заряды иногда возникают и могут вести к взрывам, а также в фармацевтической индустрии – если частицы лекарств заряжаются и не смешиваются должным образом. Ханс Херрманн (Hans Herrmann), один из исследователей, рассказал, что заинтересовался этой проблемой, когда ночью наблюдал за молниями в летающем над дюнами песке. Обычно столкновение нейтрализует частицы, так что ученого заинтересовало, как получается, что заряд увеличивается.

Ученые разработали модель, объясняющую это явление. Перед столкновением частицы заряжены нейтрально, однако от фонового электрического поля они заряжаются, при этом верх частицы оказывается заряженным положительно, а низ – отрицательно, а при столкновении частицы нейтрализуют друг друга. Однако при разделении заряд усиливается от других частиц.

Кстати, несколько лет назад ученые из Стэнфордского университета (Stanford University), США, решили проверить , есть ли заряд у нейтрона. Асимина Арванитаки (Asimina Arvanitaki) и его коллеги построили схему будущего эксперимента, который позволит измерить электрический заряд атомов точностью, которая намного превышает все предыдущие эксперименты. Сам Арванитаки сравнивает эту точность с измерением расстояния от Земли до Солнца с точностью до одного ядра. Эксперимент основан на использовании эффекта Ааронова-Бома и позволяет обнаружить заряд порядка 10-28 заряда электрона, что на восемь порядков превышает рекорд для атомов и на семь – для нейтронов.