Eletromagnetização de materiais isolantes

A carga eletrostática gerada quando dois materiais são contatados ou esfregados e, em seguida, separados é um processo físico bem conhecido que tem sido estudado por mais de 2500 anos. A eletrificação por contato ocorre em muitos contextos, tanto naturais quanto tecnológicos. Por exemplo, em tempestades de poeira, as colisões entre partículas levam à carga eletrostática e, em casos extremos, exibições extraordinárias de relâmpagos. Na eletrofotografia, as partículas de toner são intencionalmente carregadas para guiar sua deposição em padrões bem definidos. Apesar de uma história tão longa e de tantas consequências importantes, uma compreensão fundamental do mecanismo por trás da eletrificação por contato continua evasiva. Uma questão em aberto é que tipo de espécies são transferidas entre as superfícies para gerar carga — experimentos sugerem várias espécies, que vão desde elétrons a íons até pequenos pedaços de material nanoscópico, e trabalhos teóricos sugerem que estados fora do equilíbrio podem desempenhar um papel importante. Outra questão em aberto é a eletrificação por contato que ocorre quando dois materiais isolantes com propriedades físicas idênticas se tocam — uma vez que não há força motriz aparente, não está claro por que ocorre a transferência de carga. Uma terceira questão em aberto envolve sistemas granulares — modelos e experimentos mostraram que existe frequentemente uma dependência do tamanho das partículas para a carga. Nesta revisão, discutimos os aspectos fundamentais da eletrificação por contato e destacamos os esforços recentes de pesquisa voltados para a compreensão dessas questões em aberto.