Langsung ke konten utama

Fisikawan Memutar Mekanisme Listrik Partikel Netral

loading...
bisnis online
(KeSimpulan) Kawanan dari partikel secara mandiri melawan gravitasi. Para ilmuwan telah menjelaskan bagaimana petir bahkan bisa terjadi di gurun terkering. Sebuah teori baru menjelaskan bagaimana debu netral dapat memperoleh kekuatan listrik sendiri. Selama berabad-abad, para peneliti telah mengetahui bahwa awan partikel netral kadang-kadang bisa mendapatkan sebuah total muatan. Hal ini dapat terjadi bahkan pada gurun pasir terkering sekalipun untuk menghasilkan kilat, sehingga pabrik gula atau pengolahan batu bara bisa meleda secara tidak terduga.

Sebagian besar peneliti melihat asal kejadian tersebut dari formasi statis, tetapi Troy Shinbrot, fisikawan dari Rutgers University di Piscataway, New Jersey, merasa tidak yakin. Dalam kondisi normal, pasir dan debu tidak melakukan aktivitas listrik, jadi bagaimana bisa menghasilkan medan cukup kuat untuk memicu percikan kilat besar? "Bahan-bahan ini isolator dalam kondisi yang sangat kering, sehingga di mana mereka mendatangkan?" kata Shinbrot.

Shinbrot duduk di malam hari selama berbulan-bulan memikirkan hal itu dan akhirnya mengembangkan teori. Dimulai dengan memvisualisasikan partikel pasir sebagai ikatan balon. Dalam medan listrik, balon akan terpolarisasi. Dengan kata lain, balon masing-masing akan mengembangkan belahan positif dan negatif.

Shinbrot kemudian berpikir tentang apa yang akan terjadi jika di belahan negatif dari salah satu balon menyentuh belahan positif lain. Belahan yang menyentuh akan menetralisir, namun belahan bumi lainnya pada masing-masing balon tidak akan terjadi karena mereka berada dalam medan listrik independen.

Ketika balon berpisah, mereka akan repolarisasi dalam medan listrik di sekitarnya. Tetapi, sebagai balon yang rerepolarisasi, tiap belahan yang tidak pernah kontak satu sama lain akan mendapatkan unit ekstra tambahan. Dengan cara ini, balon bisa memperoleh kekuatan yang sangat tinggi, meskipun mereka awalnya netral.

Gagasan dari pengisian daya pada partikel netral melalui proses menetralkan "tampaknya tidak benar". Tapi ketika Shinbrot memulai model teoretisnya pada partikel pasir, ia menemukan bahwa gagasan ini layak uji. Selain itu, model prediksi kerapatan optimal partikel di mana efek yang terjadi harus paling menonjol.

Shinbrot dan timnya menguji model dalam eksperimen. Manik-manik berwarna ditempatkan ke dalam tabung kaca dan meletakkannya di bawah medan listrik 30 kilovolt. Mereka kemudian menghisap udara melalui saluran tabung dan mengawasi apa yang terjadi.

Benar saja, di kepadatan non-optimal, hanya beberapa manik-manik memuat beban, tetapi pada kepadatan optimal yang diprediksi oleh model, manik-manik banyak mengambil daya. "Ide gila yang tampaknya berhasil," kata Shinbrot. Kerja tim muncul minggu ini Nature Physics.

"Saya pikir model mereka masuk akal," kata Daniel Lacks, kimiawan rekayasa dari Case Western Reserve University di Cleveland, Ohio. Mungkin tampak seperti penelitian esoteris, tapi akhirnya akan dapat berguna.

Partikel kecil yang biasa di proses dalam industri, medan listrik merupakan masalah abadi. Sebagai contoh, partikel yang digunakan dalam produksi dari polyethylene (plastik paling umum di dunia yang digunakan untuk kantong plastik), sering mendapatkan listrik statis dan melekat pada dinding ruang reaksi sehingga menyumbat peralatan. Pada saat ini, solusinya dilakukan dengan teknologi rendah. "Mereka harus menggunakan gergaji dan Blowtorches", untuk memotong akumulasi massa partikel, kata Lacks. Model baru dapat membantu meningkatkan teknik produksi.

Tapi misteri tidak sepenuhnya diselesaikan. Untuk satu hal, tim peneliti masih belum menjelaskan asal dari medan listrik eksternal dalam memulai proses pengisian. Shinbrot berpikir seperti memindahkan awan debu atau pasir untuk menghasilkan medan sendiri. Tapi Lacks optimis dengan diketahuinya mekanisme juga akan memberi berkontribusi. "Segala sesuatu tampaknya di jalur yang benar, tapi saya tidak berpikir ini adalah akhir cerita," kata Lacks.
  1. Pähtz, T. , Herrmann, H. J. & Shinbrot, T. Nature Phys. doi:10.1038/NPHYS1631 (11 April 2010).
bisnis online
Ikuti sains dan teknologi terkini di: Laporan Penelitian. Update via: Google+ Twitter Facebook Pinterest YouTube
Kesimpulan.com menerima konten tentang teknologi, sains, lingkungan dan bisnis dari siapa saja. Kami siap untuk publikasi dan press release. Informasi lanjut kunjungi laman ini.

Komentar