| اثر تریبوالکتریک؛ رویکردی میانرشتهای در آموزش فیزیک و شیمی |
| کد مقاله : 1020-HAF6 (R1) |
| نویسندگان |
|
فاضل قهرمانی فرد *، مسعود سعادتی، زهرا صفایی مقدم گروه آموزش شیمی، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران |
| چکیده مقاله |
| اثر تریبوالکتریک یا الکتریسیته تماسی، پدیدهای قدیمی و در عین حال نوظهور است که در مرز میان فیزیک و شیمی جای دارد. در این فرآیند، تماس یا مالش میان دو سطح منجر به انتقال بار الکتریکی و شکلگیری اختلاف پتانسیل میشود. در حالیکه این پدیده در گذشته عمدتاً بهعنوان یک اثر ناخواسته شناخته میشد، پژوهشهای اخیر نشان دادهاند که ماهیت آن بسیار پیچیدهتر از انتقال ساده الکترون است و ترکیبی از مکانیسمهای انتقال الکترونی، یونی و انتقال ماده را دربرمیگیرد. نقش شیمی سطح، قطبیت مولکولی و گروههای عاملی در تعیین جهت و شدت باردار شدن نقشی اساسی دارد و پدیدههایی مانند جذب آب سطحی، نقصهای ساختاری و واکنشهای مکانوشیمیایی در آن دخیلاند. در سالهای اخیر، اثر تریبوالکتریک با ظهور نانوژنراتورهای تریبوالکتریک به یکی از فناوریهای نوین در حوزه انرژیهای پایدار تبدیل شده است. این مقاله با رویکردی مروری و تحلیلی، ضمن تبیین مبانی فیزیکی و شیمیایی پدیده تریبوالکتریک، بر اهمیت آموزشی آن تأکید دارد. تریبوالکتریسیته بستری ارزشمند برای آموزش میانرشتهای فراهم میآورد که میتواند مفاهیم کلیدی فیزیک (بار، میدان و انرژی) و شیمی (قطبیت، پیوند و شیمی سطح) را بهصورت یکپارچه به دانشآموزان و دانشجویان منتقل کند. در بخش پایانی، فعالیتهای کاوشگرانه ساده و پیشنهادهایی برای تلفیق این پدیده در برنامههای درسی ارائه شده است تا درک عمیقتری از ماهیت علمی، نقش شرایط محیطی و تعامل میان ماده و بار الکتریکی در آموزش علوم ایجاد شود. |
| کلیدواژه ها |
| الکتریسیته تماسی، سری تریبوالکتریک، شیمی سطح، مکانیسم انتقال بار |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر |
