La ciencia de la electricidad estática - Anuradha Bhagwat

Para ver la lección completa: http://ed.ted.com/lessons/the-science-of-static-electricity-anuradha-bhagwat

Todos hemos tenido la experiencia: estás caminando por una alfombra suave, buscas el pomo de la puerta y... ¡zap!. Pero ¿qué causa esta sacudida, marca registrada de la electricidad estática? Anuradha Bhagwat arroja luz sobre el fenómeno examinando la naturaleza de la materia.

Lección por Anuradha Bhagwat, animación por Artrake Studio.

Te puede atacar sin previo aviso,
en cualquier momento.

Vas caminando sobre una alfombra suave
y tomas el pomo de la puerta

cuando de repente... ¡zas!

Para entender la electricidad estática,

primero tenemos que saber algo
sobre la naturaleza de la materia.

Toda la materia está formada por átomos

que consisten en tres tipos
de partículas más pequeñas:

electrones cargados negativamente,

protones cargados positivamente,

y neutrones neutros.

Normalmente, los electrones y protones
en un átomo se equilibran,

que es por lo que la mayoría de
la materia es eléctricamente neutra.

Pero los electrones son pequeños
y casi insignificantes en masa,

y el roce o fricción puede darle
a electrones débilmente ligados

suficiente energía para salir
de sus átomos y unirse a otros,

migrando entre diferentes superficies.

Cuando esto sucede,

el primer objeto se queda
con más protones que electrones

y se carga positivamente,

mientras que en el otro con más
electrones se acumula una carga negativa.

Esta situación se llama
desequilibrio de carga,

o separación neta de carga.

Pero la naturaleza tiende al equilibrio,

y cuando uno de estos cuerpos recién
cargados entra en contacto con otro,

los electrones móviles tomarán
la primera oportunidad que tengan

de ir donde más se necesitan,

ya sea saltando
del objeto cargado negativamente,

o saltando a uno cargado positivamente

en un intento de restaurar
el equilibrio de carga neutral.

Y este movimiento rápido de electrones,
llamada descarga estática,

es lo que reconocemos
como esa chispa repentina.

Este proceso no sucede
con todos los objetos.

De lo contrario,
recibirías un "golpe" todo el tiempo.

Conductores como los metales
y el agua salada

tienden a tener electrones externos
unidos débilmente,

que puede fluir fácilmente
entre moléculas.

Por otro lado, los aisladores
como plásticos, caucho y vidrio

tienen electrones fuertemente ligados
que no saltan fácilmente a otros átomos.

La acumulación de estática
es más probable que ocurra

cuando uno de los materiales
involucrados es un aislante.

Cuando caminas por una alfombra,

los electrones de tu cuerpo
se frotarán sobre ella,

en tanto la lana aislante de la alfombra
resistirá perder sus propios electrones.

Aunque tu cuerpo y la alfombra juntos
siguen siendo eléctricamente neutros,

ahora hay una polarización de carga
entre los dos.

Y cuando toques
el pomo de la puerta,

¡zap!

Los electrones débilmente ligados
del metal del pomo saltan a tu mano

para sustituir a los electrones
que tu cuerpo ha perdido.

Cuando esto ocurre en tu dormitorio,
es una molestia menor.

Pero al aire libre,

la electricidad estática puede ser

una fuerza terrible y destructiva
de la naturaleza.

Bajo ciertas condiciones, la separación
de cargas se producirá en las nubes.

No sabemos exactamente
cómo sucede esto.

Puede tener que ver
con la circulación de las gotas de agua

y partículas de hielo en su interior.

Como sea, el desequilibrio
de la carga se neutraliza

al lanzarlo hacia otro cuerpo,

como un edificio,

la Tierra,

u otra nube, en una chispa gigante
que conocemos como rayo.

Y así como los dedos
pueden ser "golpeados"

una y otra vez en el mismo lugar,

es mejor creer que un rayo puede caer
en el mismo lugar más de una vez.