Pernah menggosokkan penggaris plastik ke rambut kemudian mendekatkan ke serpihan kertas? hasilnya serpihan kertas akan menempel ke penggaris tersebut selama beberapa saat. Fenomena ini adalah contoh dari listrik statis.
Listrik statis adalah jenis listrik yang tidak mengalir. Listrik ini tidak dapat bergerak dari satu tempat ke tempat lain, melainkan hanya muncul sesaat di satu lokasi. Karena itu, listrik statis tidak dapat menghantarkan arus listrik seperti listrik dinamis.
Fenomena listrik statis ini telah banyak menarik para ilmuwan sehingga banyak yang meneliti. Terbaru, dalam penelitian berjudul "What Puts the 'Tribo' in Triboelectricity?" (2024) yang ditulis oleh Karl P Olson dan Laurence D Marks, ditemukan penyebab listrik statis.
Listrik statis dihasilkan ketika dua material saling bergesekan. Perpindahan muatan listrik antara kedua material tersebut disebut efek tribolistrik. Efek ini terjadi ketika dua material bergesekan dan menghasilkan semacam elektrifikasi sentuhan.
Menurut Marks, salah satu penulis penelitian ini, menggosokkan dua material secara bersamaan dapat merusak tonjolan mikroskopis pada permukaan material. Kemudian perubahan bentuk atau deformasi pada tekstur permukaan akan menciptakan tegangan.
"Hanya dengan adanya deformasi yang berbeda, dan karenanya muatan yang berbeda di bagian depan dan belakang sesuatu yang bergeser, akan menghasilkan arus," kata Marks dalam Science Alert, dikutip Rabu (9/10/2024).
Dalam penelitiannya, Marks dan Karl Olson dari Universitas Northwestern mengembangkan model baru untuk menghitung arus listrik. Penelitian ini mengungkapkan bahwa konsep inti gesekan sangat penting dalam menghasilkan listrik statis.
Konsep inti ini disebut geser elastis atau elastic shear, yaitu kemampuan material untuk menahan regangan geser. Ketika dua material bergesekan, keduanya sebenarnya saling menahan gerakan sehingga menghasilkan gesekan.
Saat permukaan isolator bergesekan, regangan elastis di bagian depan berbeda dengan di bagian belakang. Muatan dan polarisasi di bagian depan dan belakang material juga berbeda. Hal ini menyebabkan terbentuknya arus antara dua muatan tersebut.
Dengan demikian, penyebab listrik statis adalah perpindahan muatan listrik antara kedua material, atau yang disebut efek tribolistrik, serta kemampuan material untuk menahan gesekan, yang disebut elastic shear.
"Listrik statis memengaruhi kehidupan baik dalam cara yang sederhana maupun mendalam. Sungguh menakjubkan betapa banyak kehidupan kita yang tersentuh oleh listrik statis dan seberapa besar alam semesta bergantung padanya," tutur Marks.
