2月25日,人居学院顾兆林教授课题组论文“The role of water content in triboelectric charging of wind-blown sand”在Scientific Reports上发表(http://www.nature.com/srep/2013/130225/srep01337/full/srep01337.htm）。

静电现象广泛存在于自然过程和工业过程的颗粒系统，如风沙运动和干燥过程。但至今对具有化学组分相似的颗粒系统荷电的物理机制仍没有统一的认识。顾兆林教授课题组对水分在风沙运动及颗粒系统荷电机制中的关键作用研究取得新进展。

课题组在国家自然科学基金项目和教育部重大项目培育资金项目的支持下，从气固两相流的力学机制角度研究地球表面风沙运动的沙粒荷电机制。运动的颗粒系统的荷电行为应与颗粒系统颗粒间的碰撞过程有关，也与颗粒表面电荷转移机制有关；大气中微量水汽在风沙运动电场中起关键作用，由于大气微量水汽在沙粒表面的吸附，沙粒表面水分子的电离以及碰撞接触沙粒间H⁺和OH^-离子不同的迁移速率，导致风沙运动的两相流中小粒径沙粒带负电荷、大粒径沙粒带正电荷。

风沙运动不仅发生在地球表面，也发生在火星表面。有证据表明，水在火星表面的形成过程中起着重要作用，依据地球上风沙运动的荷电机制可以预期火星风沙运动中将存在强烈的静电场。同时，上述含吸附水的颗粒系统离子/电子动态转移的物理-力学机制也可解释许多工业过程含吸附水颗粒系统的静电现象，如颗粒分离筛选、制药干燥、气力输送等。