En laboratorio, un campo eléctrico controla la carga estática

La mayoría de la gente ha sacado grumos de una batidora de proteínas, o ha perseguido un coágulo flotante en un vaso de leche con chocolate. La electricidad estática es uno de los posibles culpables. Un equipo de la Universidad RMIT y de la Universidad Técnica de Riga, en Letonia, ha demostrado ahora en laboratorio que la estática que queda en una superficie puede controlarse. Su estudio, publicado en Nature Communications, comprobó que aplicar un campo eléctrico mientras dos superficies se tocan y luego se separan determina cuánta carga permanece, si esa carga es positiva o negativa, o si desaparece por completo.

La estática suele ser algo que las fábricas combaten. La industria recurre a menudo a costosos aditivos conductores como solución universal, y el coste de las descargas electrostáticas es de unos 5.000 millones de dólares estadounidenses solo en la industria electrónica. El enfoque del equipo funciona de otra manera: ajusta la carga en lugar de suprimirla en todas partes. En los experimentos, películas de poliestireno, un plástico, se presionaron entre sí y se separaron 500 veces mientras se aplicaban campos externos. Los campos más intensos dejaban más carga, y al invertir el campo se invertía la carga. El mismo comportamiento apareció en todos los plásticos analizados.

El trabajo también aborda una vieja cuestión: ¿qué hace que la carga se separe cuando dos materiales se tocan y luego se separan? Las simulaciones por ordenador mostraron que los campos aplicados por el equipo tenían una intensidad similar a la que se generan de forma natural cuando las superficies rugosas de plástico se presionan entre sí. Eso respalda la idea de que diminutos campos eléctricos internos ayudan a impulsar la separación de cargas en la electricidad estática cotidiana.

Los autores citan como posibles usos las superficies antiestáticas para la fabricación y el procesado electrónico, el control de dónde se adhieren las partículas o los plásticos cargados, sensores más inteligentes y filtros inteligentes de aire y gases. En un ejemplo, una cinta transportadora que clasifica semillas podría ajustar su campo eléctrico a cada especie, de modo que ninguna semilla reciba una descarga. El equipo prevé ensayar el método con polvos reales y estudiar superficies programables a escalas mucho más pequeñas. Su solicitud de financiación actual, presentada con socios industriales, se centra en los combustibles, donde eliminar los aditivos antiestáticos ajustando las superficies con las que entran en contacto podría hacer que el combustible fuera más eficiente energéticamente. El equipo no ha anunciado ningún calendario para ninguno de estos usos. Sherrell afirma que el siguiente paso es averiguar qué intensidad debe tener el campo, cuánto tiempo aplicarlo a cada polvo y en qué punto del proceso funciona mejor.

Las limitaciones están claras. No se analizaron polvos alimentarios como la proteína, los aditivos para bebidas de malta ni el café; el equipo utilizó plásticos y afirma que sus resultados indican cómo podría aplicarse el método a los alimentos. La carga se fijó aplicando un campo durante el contacto y se midió después. Cambiar la carga en tiempo real, como exigiría una cinta transportadora, no se ha demostrado. Las simulaciones emplean un modelo simplificado, y el método no se ha probado en equipos industriales.