静电是日常生活中普遍存在的一部分。它就在我们周围，有时有趣而明显——比如它让你的头发竖立起来——有时隐藏而有用，比如当你的手机里有电子设备的时候。干燥的冬季是静电的一个令人讨厌的负面影响的旺季——像微小的静电放电闪电当你碰到门把手或刚从干衣机里拿出来的热毯子时就会发出电。
静电是人们观察和描述的最古老的科学现象之一。希腊哲学家泰勒斯第一次交代,；在公元前六世纪的著作中，他指出，如果琥珀擦得足够用力，细小的尘埃颗粒就会开始粘附在上面。三百年后，提奥弗拉斯托斯在泰利斯的实验之后，他们又摩擦了各种各样的石头，并观察到了“吸引力的力量”。但这两位自然哲学家都没有为他们所看到的找到令人满意的解释。
英语单词“electronic”是在拉丁语“electricus”的基础上首次出现的，意思是“电”像琥珀“一些最著名的实验是由本杰明•富兰克林在他探索电力的潜在机制的过程中，这也是他看到100美元钞票时脸上露出笑容的原因之一。人们很快就认识到电的潜在用途。
当然，在18世纪，人们在魔术和其他表演中大多使用静电。例如，斯蒂芬·格雷的飞人这个实验成了一个很受欢迎的公众演示:格雷用一个莱顿瓶给这个年轻人充电，这个罐子挂在丝线上，然后演示他如何利用静电翻书，或者仅仅利用静电吸引力举起小物体。
基于富兰克林的见解，包括他认识到电荷有正的和负的，总电荷总是守恒的，我们现在明白了在原子层面上是什么导致了静电吸引，为什么它会产生迷你闪电，以及如何利用在各种现代技术中都很麻烦的东西。
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这些小火花是什么?
静电归结为两者之间的相互作用力电荷．在原子尺度上，负电荷由称为电子的微小基本粒子携带。大多数电子整齐地排列在物质的内部，无论它是坚硬而没有生命的石头，还是你身体柔软而有生命的组织。然而，许多电子也恰好位于任何物质的表面。每种不同的材料都以其不同的强度附着在这些表面电子上。如果两种材料相互摩擦，电子会从“较弱”的材料中被扯出来，并发现自己在材料上具有更强的约束力。
这种电子转移——我们称之为静电火花——一直在发生。臭名昭著的例子有孩子们从操场滑梯上滑下来，脚在地毯上拖拉，或者有人脱下羊毛手套握手。
但我们更经常地注意到它的影响是在冬季干燥的月份，那时空气质量非常低湿度干空气是一种电绝缘体，而湿空气是一种导体。这就是发生的情况：在干空气中，电子以更强的结合力被困在表面上。与空气潮湿时不同，它们无法找到回流到它们所来自的表面的途径，也无法使电荷分布再次均匀。
当一个带有多余负电子的物体靠近另一个带有较少负电荷的物体，并且多余的电子大到足以使电子“跳跃”时，就会产生静电火花电子从它们聚集的地方流到你接触到的下一个没有多余电子的物体，比如门把手，就像你穿过羊毛地毯后碰到的那样。
当电子无处可去时，电荷会积聚在表面上，直到达到临界最大值，并以微小闪电的形式放电。给电子一个地方去——比如你伸出的手指——你肯定会感觉到爆炸。
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迷你火花的力量
虽然有时令人讨厌，但静电的电荷量通常相当少，相当无害。电压可以是典型电源输出电压的100倍左右。然而，这些巨大的电压没什么好担心的，因为电压只是测量物体之间电荷差的一种方法。“危险的”量是电流，它表示有多少电子在流动。由于通常只有少数电子在静电放电中被传输，这些冲击是相当可观的无害的．
然而，这些小火花对敏感的电子设备，如计算机的硬件部件，可能是致命的。只有少数电子携带的小电流足以意外地将它们烧坏。这就是为什么电子行业的工人必须保持接地，这本质上是一种有线连接，电子看起来就像一个空的高速公路“家”。将自己接地也很容易，通过触摸金属部件或手里拿着钥匙。金属是很好的导体，所以电子很乐意到那里去。
更严重的威胁是易燃气体附近的放电。这就是为什么在加油站触碰油泵前要先接地的原因;你可不想让一个零散的火星点燃任何零散的汽油味。或者，你也可以购买电子行业广泛使用的防静电腕带，在人们接触非常敏感的电子元件之前，将其安全接地。它们通过在手腕上缠绕一根导电带来防止静电积聚。
在日常生活中，减少电荷积聚的最好方法是运行加湿器，以增加空气中的水分。使用保湿霜保持皮肤湿润也会有很大的不同。干衣纸通过在布料上喷洒少量的织物柔软剂来防止衣物在烘干过程中电荷的积聚。这些带正电的粒子会抵消掉松散的电子，有效电荷会被抵消，这意味着你的衣服从烘干机里出来时不会互相粘在一起。你也可以在地毯上摩擦织物柔软剂来防止电荷积聚。最后，穿棉质衣服和皮底鞋要比穿羊毛衣服和胶底鞋好。
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静电治理
尽管静电有滋扰性和可能的危险，但它肯定有它的好处。
现代技术的许多日常应用都严重依赖静电。例如，复印机利用电引力“粘合”带电荷的色调粒子在纸上。空气清新剂不仅能让房间闻起来很好闻，而且还能通过在灰尘颗粒上释放静电来消除异味，从而消除异味。
同样地烟囱在现代工厂中发现使用带电板来减少污染。当烟雾颗粒向上移动时，它们会从金属网格中吸收负电荷。一旦带电，它们就会被烟囱另一侧带正电的金属板所吸引。最后，带电的烟雾颗粒被收集到一个托盘上，可以处理掉。
静电也进入了纳米技术例如，在美国，它被用来用激光束捕捉单个原子。这些原子可以被用于各种各样的计算应用。纳米技术的另一个激动人心的应用是控制纳米气球它可以通过静电在膨胀和坍缩状态之间进行切换。有一天，这些分子机器可以将药物运送到体内的特定组织。
静电自被发现以来已有2500年的历史。尽管如此，它还是一种好奇和讨厌的东西——但它也被证明对我们的日常生活很重要。
塞巴斯蒂安·戴夫纳(Sebastian Deffner)是巴尔的摩县马里兰大学的物理学助理教授。这篇文章是穆罕默德·易卜拉欣(Muhammed Ibrahim)合著的，他正在与Deffner进行合作研究，以减少量子存储器中的计算错误。
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