Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) un Melburnas Karaliskā tehnoloģiju institūta (Royal Melbourne Institute of Technology – RMIT), Austrālijā, zinātnieki pierādījuši, ka statisko elektrību, kas rodas, diviem materiāliem saskaroties, iespējams kontrolēt. Šis atklājums maina līdz šim valdošo priekšstatu, ka elektrostatiskās izlādes ir nekontrolējams process. Pētījums publicēts prestižajā zinātniskajā žurnālā «Nature Communications».
Elektrostatiskās izlādes ir ikdienas parādība, ko cilvēce pazīst jau vairākus gadu tūkstošus – no dzirksteles, pieskaroties durvju rokturim, līdz zibens spērienam. Abu šo parādību izcelsme ir vienāda: diviem materiāliem saskaroties, notiek enerģijas apmaiņa. Statiskā elektrība ilgi tikusi uzskatīta par nekontrolējamu lielumu, ko nosaka vien saskarē nonākušo materiālu īpašības. Taču jaunais pētījums šo priekšstatu apstrīd. Pētnieki parādījuši, ka, tuvinot materiālus elektriskā lauka klātbūtnē, uz virsmas radušos statisko lādiņu var tieši kontrolēt.
«Mēs varam panākt, ka viens un tas pats materiāls uzlādējas pozitīvi vai negatīvi, un precīzi kontrolēt lādiņa lielumu,» norāda RTU Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultātes tenūrprofesors Andris Šutka. «Šis atklājums ir mūsu mērķtiecīgā darba rezultāts. Kopš 2018. gada fundamentāli pētām statiskā lādiņa izcelsmi un pārnesi, esam sagatavojuši ap 40 zinātnisko publikāciju. Izšķiroša nozīme bijusi vairāk nekā piecus gadus ilgajai sadarbībai ar kolēģiem no Austrālijas,» viņš stāsta.
«Nature Communications» publikācija: https://www.nature.com/articles/s41467-026-77733-4
Jaunās zināšanas par elektriskā lauka ietekmi uz lādiņa polaritāti palīdz izskaidrot fundamentālus dabas procesus un rada iespējas veidot jaudīgākus triboelektriskos nanoģeneratorus (TENG) – ļoti kompaktas viedās multisensoru sistēmas, kas apvienotu enerģijas ražošanu, uztveri, atmiņu un datu apstrādi. A. Šutkas vadītā zinātnieku komanda sadarbībā ar Austrālijas zinātniekiem ir aizsākusi vairākus perspektīvus pētniecības virzienus, lai izstrādātu šādas pašpietiekamas sistēmas, kas nodrošinātu autonomu valkājamo, vides un industriālo ierīču darbību.
A. Šutkas zinātnisko veikumu triboleketrizācijā kā izcilu jau ir novērtējusi Eiropas Pētniecības padome (European Research Council – ERC). Proti, viņa vadītais projekts «Metodes polimēru triboelektriskā efekta kontrolēšanai un izmantošanai mehāniski-elektriski-ķīmiskai konversijai» (TriboCharge) saņēma ERC izcilības novērtējumu «seal of excellence». Projektā zinātnieki apņēmušies radikāli mainīt mehāniskās enerģijas pārveidi elektriskajā, piedāvājot jaunus, efektīvākus materiālus un izmantojot līdz šim neizmantotus enerģijas avotus multisensoru sistēmu darbināšanai. RTU partnerībā ar RMIT un Sidnejas Universitāti (University of Sydney) veido arī Nākotnes viedo multisensoru ekselences centru (CoE-FAT). Apvienojot zinātnisko izcilību materiālzinātnē, enerģijas ieguvē un sensoru tehnoloģijās, centrs meklē risinājumus veselības aprūpes, klimata pārmaiņu, vides un infrastruktūras monitoringa, rūpniecisko procesu attālinātas uzraudzības izaicinājumiem.
