Статичното електричество е широко разпространено във всекидневието и ако наелектризирането на пластмасовия гребен е просто неприятно, то микропроцесорите и транзисторите, уви, няма да живеят дълго.
Статичното електричество всяка секунда убива незнаен брой компютърни компоненти по цял свят.
Колко от нас могат да вдигнат ръка и да кажат защо се случва това? Частиците прах, заредени със статично електричество, изглежда, би трябвало да се отблъскват, без да образуват големи струпвания. Поединично те не могат да бъдат опасни поради ниския потенциал и минималната вероятност от разряд.
Но в живота е различно – прашинките се слепват в стабилни дълголетни структури. И когато плътността на последните с натрупването на прах прехвърлят определено ниво, прахът от диелектрика се превръща макар и в лош, но проводник. След това натрупаното електричество внезапно се разрежда с очевидно тъжни последствия.
Бартош Гжибовски, физик от Северозападния университет в Еванстън (САЩ), изглежда, е направил откритие, способно да сведе до минимум проблема, свързан със статичното електричество.
Всичко започнало с това, че Гжибовски и колегите му просто се опитвали да разберат защо статичното електричество се държи по този начин. Когато заредените частици в техния експеримент попадали на пластмасова повърхност, радикалите – частици, съдържащи един или няколко свободни електрона – стабилизирали натрупаната прах със статичното електричество, а тяхното въздействие в крайна сметка се оказвало по-силно, отколкото отблъскването, пораждано от самия електрически заряд.
Щом учените осъзнали, че именно радикалите са причина за образуването на опасните струпеи зареден прах, се прояснил и пътят за борба с това зло, тъй като с радикалите, играещи важна роля в процесите на стареене, се води доста стара и активна борба. Например с помощта на антиоксидантите от типа на витамин Е, който реагира със свободните електрони на радикалите и неутрализира последните. Еврика?
За да проверят способни ли са толкова прости и евтини вещества да помогнат в защитата на микроелектрониката, учените отначало добре раздрусали купчина полистиролни мъниста, които отлично натрупват статично електричество при удар, а след това ги изстреляли в транзистори, покрити с тънък слой… витамини.
За щастие панацеята сработила – статичното електричество не увредило ни най-малко електрониката, макар че измерванията показали, че мънистата от полистирол имали немалък заряд.
„Невероятно е, че отговорът се оказа толкова прост!”, възкликва Гжибовски. И можем да го разберем – борбата със статичното електричество е доста скъпо занимание.
Изследването дава надежди за просто и елегантно решение в областта на „антистатиката”, която може веднъж и завинаги да приключи с дилемата „статичното електричество срещу електрониката”.
„Това наистина е много голям проблем в електронния отрасъл”, отбелязва Фред Роска от компанията 3M. За неговото решение днес или се интегрират заредени частици, или елементите се изолират със специални евтини покрития. Опитите да се отстрани проблемът с увеличаване на проводимостта на полимерите води до повишена вероятност от къси съединения.
Гжибовски, който вече е патентовал откритието си, се надява в близко врече да започне да го продава.
Отчет за изследването е публикуван в сп. Science.
Източник: Nature News
