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一天被電800遍,求靜電放過我們北方人

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你和你的crush,來的只有靜電


在北方生活,可能會有這樣的體驗:你只是想從同事手里接過ta請的一杯奶茶,兩只手碰到的一瞬間,靜電啪一聲把你電個半死,你痛得大叫一聲,本來就不熟的同事之間變得更尷尬了。

作為一個沒見過雪的南方人,想來北方看看冰雪大世界和空曠的大片平原,見識一下凜冽的北方美學。誰知剛下飛機,嘴唇就干得要裂開,刀子樣的大風一吹,帶走了臉上殘留的最后一絲水分,身上噼啪響,摸啥啥帶電。你委屈得不行,忍不住沖全世界大喊:“不是,旅游攻略上怎么沒提會被電成這樣啊?”

空氣太干燥,靜電跑不掉

人為啥會被電?你肯定聽過“摩擦起電”。

只要你還活著,并且穿了衣服穿了鞋,只要活動,就會有接觸和摩擦,你和周圍的物體上就會帶上電荷[1]。

“電荷不會憑空產生或消失,只會轉移。”帶不同電荷的物體相互靠近或者接觸時,電荷會試圖通過放電的方式達到平衡(這個過程也叫“靜電放電”ESD)[2]。

只要電壓差足夠大,就會產生能刺痛你的靜電火花。

閃電也是一種放電現象 / Unsplash閃電也是一種放電現象 / Unsplash

人體產生的靜電電壓可以高達幾千上萬伏[3][4]。當你與周圍物體的電壓差達到2000v,就可能有明顯的電擊感覺;達到4000v時,就會有針刺一般的疼痛,如果達到7000-8000v,你甚至會被電得麻一下[5]。

在生活中,靜電火花可能只刺痛你一下,但在工廠等生產環境中,可能引燃氣體、粉體等,非常危險。在一項靜電火花引爆甲烷的實驗中,靜電火花的溫度甚至可以達到600℃-800℃[6]。

工廠、公交車、家里的電路都要接根地線,電荷就可以被導向大地,但一般我們的鞋底都是橡膠等等絕緣材質[7],電荷無路可走,就會積累在你身上,等待“爆炸”[8]。

客車、貨車等都要拖一條帶子,把靜電導向大地 / Unsplash客車、貨車等都要拖一條帶子,把靜電導向大地 / Unsplash

對我們身上靜電影響最大的,是空氣濕度。空氣中的水分越充足,你被電的可能性就越小。

一項以消防員為實驗對象的研究發現,在同樣溫度情況下,環境濕度為20%時,消防員的靜電電位(也就是人體對地電壓差值)最高能達到3500v左右,而當濕度增加到60%,靜電電位就能控制在0-1500v左右[9]。

這是因為,當空氣中的水分多,我們的衣服、鞋襪、地板、桌面等周圍不導電的東西會吸收水分,或者在表面形成一層水膜,從而降低物體表面的電阻。電阻小,就更容易導電,電荷就會更快地耗散出去[9]。當環境濕度為65%-90%時,與10%-20%時相比,靜電強度只有前者的百分之五左右[10]。

所以,如果你冬天從南方來北方旅游,會發現南北差異之大不僅在甜咸之爭上,呼吸的空氣也不一樣。你除了會收獲一條干裂的嗓子、一雙起皮的腿,還有一段隨時被靜電炸到你心悸的體驗。

南北方都有干、濕季,雖然都叫“干季”,但濕度卻遠遠不在一個級別。

北方的干季一般是10月到次年5月,集中在2-4月;南方一般是10月到次年3月[11]。南方全年的濕度變化不大,幾乎全年都處在高濕度狀態[11],“干季”也很濕。北方的“干季”才是真的干。

上海幾乎全年濕度都在70%以上[12] / 圖蟲創意上海幾乎全年濕度都在70%以上[12] / 圖蟲創意

1、2月期間北京的濕度只有30%-40%,甚至更低;而此時大部分南方城市的濕度還堅挺在70%以上,貴陽二月份的濕度更是達到了恐怖的86%,比北京最濕潤的8月還高上百分之十幾[12]——北方的平均干燥度指數大約是南方的2.3倍[11]。

于是有的人來了北方,情況嚴重到每天會被靜電襲擊幾十次,簡直啥也不敢摸,時刻緊張得像是要去摸電閘,連對象的手都不敢牽。

南方有“魔法攻擊”,北方有“靜電背刺”

北方的空氣濕度主要受降水量的影響[13],因此高濕度的月份主要集中在7月和8月。

相比之下,南方的濕度受降水量的影響較小,即使在降水量較多的月份,濕度也不會有顯著的增加——地形、日照、氣溫、風速,甚至人口密度、城市化程度都會影響濕度。

比如福建省的濕度主要受氣溫和日照時間的影響,降水的影響微乎其微。而且福建全省的濕度分布也不均勻,西南和東北比較小,中部最大,就是由于地形、日照時間以及人口密度的不同[14]。南方的濕潤季節因此更加分散,持續時間更長[11]。在南方的某些地區,冬天甚至比夏天還濕。

氣溫低疊加濕度高,會讓人感覺被“魔法攻擊”[15] / 圖蟲創意氣溫低疊加濕度高,會讓人感覺被“魔法攻擊”[15] / 圖蟲創意

本身就干燥的北方,除了地理位置影響外,還與城市規模和城市化效應密切相關。例如北京的城市面積龐大,導致“熱島效應”顯著,城區的溫度明顯高于郊區。這使得城區在白天的大氣濕度相對較低[16],形成了所謂的“干島效應”,在冬天格外明顯。如果城區進一步擴大,空氣還會越來越干[17]。

加上北方人普遍生活在有暖氣的溫暖房間,暖氣一“烘烤”,我們皮膚的角質層含水量也會大幅下降。人體暴露在濕度為10%-30%的環境30分鐘后,皮膚角質層含水量甚至能減少高達50%[18]。

暖氣片、燒炕等設備,讓本就干燥的空氣“雪上加霜” / 圖蟲創意暖氣片、燒炕等設備,讓本就干燥的空氣“雪上加霜” / 圖蟲創意

皮膚干燥、變粗糙會增加摩擦,使靜電更容易產生;水分減少也會讓身體的電阻變高,不利于靜電電荷的耗散,更容易被電[10]。

在家會被電,在外面也得時刻警惕。出門打車,開車門之前總得做一番心理建設,到目的地了太興奮,忘了不能碰車門,啪的一聲又電一大跳。

你穿得厚實、空氣干燥、車里空間狹小,行駛過程又顛簸,就免不了過多的摩擦。再加上汽車座椅坐墊材質本身容易有靜電,就疊上了層層buff。

有研究統計了不同材質的汽車座椅、坐墊材質在司機使用后的靜電充電情況,使用滌綸座椅和尼龍坐墊能使司機帶上25000v的靜電電壓[2],電壓這么高,你自然化身人形皮卡丘到處放電。

人們在開車門時往往小心翼翼地觸碰把手 / 圖蟲創意人們在開車門時往往小心翼翼地觸碰把手 / 圖蟲創意

你與衣服包包等一通摩擦,身上帶了電,摸到導體時,因為其電子比較自由,電荷會大量地流向你,就產生了電流和火花[19]。

因此,除了各種金屬把手和洗手的水流,你對象也可能成為靜電的“罪魁禍首”。你們倆想在雪地里拍個甜蜜抖舞,手剛碰到就打出一團火花;親一下,嘴唇也可能被電麻——畢竟,只要是人類,ta就同樣是導體,在各種意義上都和你“來電”。

靜電,會無差別攻擊所有人

有網友自嘲“以為冬天是靜電噼里啪啦,其實是我窮得叮當響”,調侃自己衣服便宜,所以靜電更強。但靜電大小其實和價格沒太大關系。穿聚酯纖維填充的“棉服”,靜電不一定就比穿貴價羊毛羊絨和羽絨服更強。

衣服材質摩擦產生的靜電大小,主要取決于面料的吸濕性和摩擦條件。那些容易吸收水分的且表面光滑的面料,不太容易產生靜電[20]。

棉、麻、絲之類的天然纖維吸濕性較好,靜電弱;而一些“合成纖維”吸濕性低,靜電強。常見的有滌綸(聚酯纖維)、腈綸(聚丙烯腈纖維)、錦綸、丙綸等[21]。

研究表明,棉花和粘膠材質摩擦產生的靜電最弱;而滌綸材質(就是聚酯纖維)早已成為靜電界臭名昭著的反面典型,靜電最強[22]。“安徽省省服”——珊瑚絨家居服,就是100%聚酯纖維[23];而你的“德絨”秋衣,也就是腈綸纖維,保暖性特別好,比羊毛還高15%,但也有合成纖維的老毛病,靜電也比較強[24]。

安徽人冬季標配省服 / 圖源博主@山上有春 已獲得授權安徽人冬季標配省服 / 圖源博主@山上有春 已獲得授權

羽絨服的內襯和外殼絕大多數都是聚酯纖維。實驗中,聚酯纖維和羊毛摩擦,也會產生9000v的靜電電壓[22]。所以即使你穿的是大幾千的羊毛衫和羽絨服,照樣有很強的靜電。

雖然天然面料吸濕性好,理論上靜電弱,但北方冬天干燥得人神共憤,根本沒有水分給它吸收,管你是貧是富都逃不過靜電的魔爪,一個也別想跑。

沖鋒衣、滑雪服這些能夠扛住冰天雪地加狂風的高性能外套,內膽通常也是“抓絨”“搖粒絨”這種聚酯纖維面料[25][26]——無論你是上班追地鐵,還是放假去滑雪,經過持續且強烈的摩擦,無論你花了幾千塊買的這些衣服,靜電還是照電不誤。

靜電讓頭秒變“海膽” / 圖源博主@呂太一和他的弟弟 已獲得授權靜電讓頭秒變“海膽” / 圖源博主@呂太一和他的弟弟 已獲得授權

為了減少靜電,很多合成纖維織物都“上了科技”。生產商會用混紡其他纖維等手段使面料更吸濕、使用“纖維改性技術”,或者混紡“導電纖維”讓電荷耗散出去[27]。用了這些科技的商家,基本都會把“防靜電科技”幾個大字掛在詳情頁。

所以,靜電跟你有沒有錢沒關系,主要看你“接不接地”。和你生活中的其他困擾相比,靜電有太多辦法可以解決了。

在家的時候,可以把你家的加濕器打開;洗衣服的時候加點柔順劑,其中的“陽離子表面活性劑”(大多數用的是季銨鹽)也能幫你減少靜電[28][29][30]。

出門的時候,還可以帶一些防靜電產品,比如防靜電噴霧等等。但如果你不愿花這筆錢,隨時摸墻、用鑰匙碰門把手,都可以讓你零成本消除靜電。

多摸墻,消除靜電的最簡單方式 / 圖蟲創意多摸墻,消除靜電的最簡單方式 / 圖蟲創意

還有很多聰明的網友想到,把曲別針連起來,在腳踝上繞一圈,一頭拖地,給自己接條“地線”——雖然有用,但接地有風險,連線需謹慎,如果地面漏電,你可能會觸電。

如果你不怕冷,也可以不穿鞋。大地不像你的前任,它會溫柔且無條件地接納你的一切,包括你身上多余的電荷。

頭圖來源博主:嘮嘮叨叨是兩只約夏克,momo大王(除濕版)均已獲得授權

撰文 / 超新星

圖片編輯 / 水    母

內容編輯 / 米六兒

審核編輯  / 水    母

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