静电多奇妙?云端科普日探访国家静电防护实验室
新浪科技 · 2020-09-21 17:49:33 · 热度:加载中...
记者:何从 梳头时头发竖起,脱毛衣时发出啪啪的声音,甚至火花……你知道吗,这些现象的产生都与静电有关。 9月20日上午,全国科普日朝阳区科学教育馆联合行动——“科学加”带...

记者:何从

梳头时头发竖起,脱毛衣时发出啪啪的声音,甚至火花……你知道吗,这些现象的产生都与静电有关。

9月20日上午,全国科普日朝阳区科学教育馆联合行动——“科学加”带你云游前沿实验室走进国家静电防护实验室,通过科普讲座、趣味实验、实验室探访等,为观众揭秘奇妙的静电。

本次活动由北京市朝阳区科协主办、北京科技报社承办、国家静电防护实验室(国家静电防护产品质量监督检验中心)特别支持。

国家静电防护实验室部长助理、高级工程师 谭钧戈

本次活动邀请国家静电防护实验室部长助理、高级工程师谭钧戈,在“云端”带领观众探访前沿实验室 ,解读静电的“前世今生”。谭钧戈已从事静电防护领域的研究工作多年,在静电防护方面经验丰富。在科普讲座环节,他用生动的图片和视频动画,系统展示和讲解了静电的危害、起电的原理,放电的类型和性质,防护的原则和技术,以及静电防护操作中的常见问题。

节目播出画面

人类了解静电是一个漫长的过程,到了18世纪才逐渐了解了电的本质,中国多部古籍中都有对静电现象的描述,如西晋时期《博物志》有记载:“今人梳头、脱着衣时,有随梳,解结有光者,也有咤声”,描述了摩擦起电现象。谭钧戈老师从电的的历史故事讲起,介绍古代中国对电的认识。

利用范氏起电机演示“天女散花”实验

在魔幻电影中,哈利波特挥动魔法棒就可以让物体飘浮起来,在节目中,科学家用静电为观众施展了一场“科学魔法秀”。“为什么只用手指就能把纸片吸到半空中,连哈利波特都还得用魔法棒呢!”

手指为什么能把纸片吸引起来?国家静电防护产品质量监督检验中心张宇博士作出解释:铁盘下方的装置叫范式起电机,电源带动皮带摩擦产生静电,将静电集中于前端的空心球装置中,铁盘中的纸片带上电荷后,就被手指吸引飞舞起来。看似小小的静电实验,给观众带来了有趣的科普体验,原来生活中各种神奇现象的背后还蕴藏着很多科学小知识。

静电科学实验-“踢腿”的小铁片

国家静电防护实验室的科学家们利用手摇感应起电机、静电球等科学仪器,还有包括塑料棒、碳粉、易拉罐等小工具,为观众展示静电引发的不同科学现象。踢腿的小铁片、不通电的日光灯、拐弯的水流……一系列趣味实验让观众不仅体验到了科学的无限乐趣,更激发了他们对科学的好奇心,惊叹“静电原来这么好玩”。

静电科学实验-不用墨水写字的“无字天书”

“大家知道在毯子上走动、跳跃会产生多少电压吗?最高可能会达到上万伏!”实验后,谭钧戈还演示了人体行走电压实验,参与者手握电压传感器,在地毯上原地踏步或者跳跃,专业仪器上就会出现电压参数。

人体行走电压实验验证演示

国家静电防护实验室(国家静电防护产品质量监督检验中心)是中国空间技术研究院所属的专业计量测试研究所,为静电防护产品生产行业企业及国防军工、电子信息、石油化工、装备制造、兵器船舶等行业,提供优质高效的静电防护产品检测、质量评价与技术服务。

谭钧戈介绍检测衣服防静电性能的自动滚桶摩擦机

2020年的新冠肺炎疫情对全球造成卫生健康危机,大众对清新空气的要求越来越高,居家、办公环境的空气如何更洁净? 国家静电防护产品质量监督检验中心工程师王富强介绍,在日常生活中,还可以利用静电来消除空气中的有害物质,从而达到过滤净化空气的目的。

国家静电防护产品质量监督检验中心工程师王富强演示静电除尘原理设备

为什么利用静电就可以净化空气呢?在节目中,王富强解答了静电除尘的技术原理:当细小的颗粒物随气流通过高压电离区时,被高压电场带上正电荷,带正电荷的粒子通过带负电荷的集尘板时,就会被吸附在集尘板上,附在颗料物表面上的细菌、病毒和微生物处于正离子的包围中,迅速获得饱和电量而发生电解,在这个过程中,细菌的细胞壁会被电子击穿并破坏细胞电解质,从而被杀死。

国家静电防护产品质量监督检验中心工程师李高峰讲解静电除尘应用场景展示

依托静电防护技术、节能环保检测技术,国家静电防护产品质量监督检验中心进行成果转化应用,研发了空气净化等系列产品。“我们也考虑到了各种楼宇的情况,在产品设计之初,就将产品设计成模块化产品,这样就使得在新风净化系统的改造和安装上都非常方便,只需在原有空调机组上加装特制的净化装置即可。”国家静电防护产品质量监督检验中心工程师李高峰讲解静电除尘应用场景展示时说到。

谭钧戈介绍静电防护实验舱

国家静电防护实验室同时也为载人航天工程、探月工程等为航天任务的圆满完成做出了贡献,在神舟系列、天宫系列、嫦娥系列、火星探测等国家重大科技项目和重大工程的静电防护和应用技术领域积累了丰富经验。谭钧戈介绍,如今静电防护已成为航天安全保障的重要支持系统,与工程任务联系得越来越紧密。但空间环境复杂多变,目前还无法完全避免航天器带电造成的事故,更好、更有效的防护方法还等待着科研人员去探索和发现。

2020全国科普日的主题是“决胜全面小康、践行科技为民”,北京市朝阳区科协特别推出《云游前沿实验室》节目,在科学加App、腾讯新闻、一直播等平台播放,播放量突破32万次,让大众通过云端也能体验到科普日的“节日”氛围。

本文来源:新浪科技