蜘蛛靠靜電力飛行？

THE MERIT TIMES

文／簡麗賢　 2023-01-30

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圖／琪琪

文／簡麗賢　

在冷冽的冬天脫毛衣時，你可能聽到「劈哩啪啦」的聲響；用塑膠梳子梳頭髮，頭髮末端常會豎起；這是靜電現象。

新聞報導，兒童在公園溜滑梯，小朋友身穿毛衣自高處滑下，結果長髮豎起蓬鬆；記者採訪物理學系教授，表示這是摩擦起電的靜電現象，由於滑梯材質為塑膠，摩擦起電後電荷轉移，頭髮帶電性相同的電荷而互相排斥。

生活處處不乏電流

生活中存在靜電，觸目驚心的閃電就是大自然的靜電現象，閃電伴隨亮光及巨響，呈現能量的形式。科學家研究發展，將靜電應用在人類的生活，例如高樓上方的避雷針或避雷導線，保護地面建築物和設備，避免遭受閃電攻擊的裝置。避雷針應用尖端放電的概念，讓地球大氣層雲層的電荷適時地釋放，透過避雷針導入「有容乃大」的地球，避免累積過多電荷而引發巨大電流，傷害建築、設備和樹木等。

利用靜電現象設計的日常生活用品，如靜電除塵拖把、靜電空氣濾網、影印機、電蚊拍等，皆應用靜電感應的原理設計而成。

影印機如何複印資料文件？影印機是應用靜電原理。

首先以高壓導線和照射強光源，讓圓柱形滾筒的光電導材料帶電荷，原稿經強光源照射後，把原稿的白色區域光線反射到光電導材料表面上，原稿的黑色區域則變成負電荷，碳粉是正電荷，當碳粉應用到滾筒顯影，會被吸引而以靜電附著於黑色區域的負電荷，在滾筒的表面產生的碳粉影像轉印到紙上，再由高溫高壓滾軸，把碳粉熔化並黏貼在紙張上，印出一樣的文件。雷射印表機也是如此，靜電荷被吸附於碳粉至紙上，產生文字及圖像，這些文字和圖像都是碳粉經由加熱：被壓印在紙上呈現圖文的效果。

電蚊拍或稱電子捕蚊拍，則利用電子電路讓正負兩電極間的直流電壓可升高達數千伏特以上，飛入兩電極間的蚊蟲相當於導電體，即使蚊蟲只碰到外層電網，也可使兩電極間的空氣間隙減小，以致空氣游離放電，產生電火花，擊暈或使蚊子致死，此原理如同閃電。

有翅膀的昆蟲及鳥類在空中翱翔，人類則靠飛行器如飛機、滑翔翼、熱氣球等才能在空中俯瞰地面景物。

蜘蛛飛行也靠靜電

你知道蜘蛛怎麼飛行嗎？電影中的蜘蛛人在城市間穿梭，但蜘蛛的飛行比蜘蛛人還厲害，可飛至3公里高，遠至千餘公里。科學家長期研究的結果，發現蜘蛛並非靠風力，而是靠地球表面上空的靜電作用。地球表面有磁場，也有因電荷而產生的靜電力作用範圍的電場。蜘蛛雖然沒有翅膀，但牠們會爬至高處噴出縷縷絲線而「飛」到他處，就算沒有風，蜘蛛也可以起飛。研究顯示，蜘蛛起飛時的動力主要來自地球的電場，這些沒有翅膀的節肢動物，能夠藉由大氣中的電場遨遊天際。

科學家設計一個與地球大氣相似的人工電場環境，將蜘蛛安置於此研究環境中，當開啟人工電場時，蜘蛛在噴出蛛絲後，起飛了。關閉人工電場後，蜘蛛安穩的滑行至地面。科學家認為蜘蛛應該是靠靜電力飛行，而且是透過蜘蛛體內某種能夠探測地球電場的物質，當蜘蛛展現蛛絲網時，蛛絲帶負電，電荷同性相斥，蛛絲便排開周圍物體的負電荷，由於靜電排斥而造成飛行的上升力。

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