Os físicos identificaram o papel das moléculas que contêm carbono na determinação da polaridade das cargas durante as colisões de partículas em nuvens de cinzas vulcânicas. Essa descoberta explica o efeito triboelétrico que leva aos relâmpagos vulcânicos. A descoberta é resultado de experimentos com partículas de dióxido de silício.
Os relâmpagos vulcânicos surgem quando partículas em nuvens de cinzas colidem e trocam cargas elétricas por meio do efeito triboelétrico, separando-se em grupos carregados positiva e negativamente que se descarregam como relâmpagos. Durante décadas, os pesquisadores se perguntaram por que partículas idênticas de dióxido de silício se carregam de forma diferente ao entrar em contato - uma positiva e outra negativa - quebrando a simetria esperada. Candidatos como umidade, rugosidade da superfície ou estrutura cristalina foram propostos, mas não confirmados. > "Há muitos candidatos", diz Galien Grosjean, atualmente na Universidade Autônoma de Barcelona. "As pessoas suspeitam que a umidade seja importante, ou a rugosidade, ou a estrutura cristalina." Grosjean, enquanto estava no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria, em Klosterneuburg, e seus colegas testaram a influência dos contaminantes da superfície. Usando ultrassom para levitar partículas de dióxido de silício, eles deixaram que cada uma delas ricocheteasse uma vez em uma placa alvo correspondente e mediram a carga. A limpeza das amostras por cozimento removeu as moléculas que continham carbono, invertendo as cargas de positivas para negativas. > "A carga pode ser positiva ou negativa. Se fosse positiva, nós a cozíamos ou limpávamos e refazíamos o experimento - e então ela carregava negativamente", diz Grosjean. A análise confirmou que as moléculas de carbono eram o fator dominante, sobrepondo-se a outros. As amostras limpas recuperaram a carga positiva após cerca de um dia, o que corresponde ao tempo para readquirir contaminantes de carbono transportados pelo ar. Daniel Lacks, da Case Western Reserve University, em Cleveland, Ohio, elogiou o trabalho. > "As pessoas sabem que as superfícies têm muita sujeira. Mas eu nunca vi isso acontecer em uma carga triboelétrica", diz ele. Lacks observou desafios: a contaminação pode dificultar previsões precisas da direção da carga. O estudo foi publicado na Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-10088-w).
