永电体
通常我们只听说过永磁体,极少听到永电体。天然磁石就是一种天然永磁体,磁石召铁早就为我国古代劳动人民用于生活中。相传,秦始皇统一中国后,大量搜括民脂民膏,以此来满足他个人穷奢极欲的生活,人民纷纷反抗,经常有人想刺杀他。为防备刺客他造了一幢很大的房子(阿房宫),房子的大门就是用磁铁打造的,因此凡想带刀刺杀他的人,在进大门时,刀就会被大门吸去。估且不谈它的真实性如何,但我们的祖先发明的指南针却是有据可查的。
到了十九世纪,电与磁的相互联系已渐渐为人类所掌握,既然自然界有永磁体,保持永恒的磁性,会不会也有一种物质保持永远带电呢?当时英国的电磁学大师法拉弟就认为,世界上有永电体,可惜一直没人能找到。
1919 年,一位日本科学家把熔化的蜂蜡、树脂等不带电的物质置于电容器中,并加上很强的电场。这时蜂蜡树脂就会带电,待蜂蜡树脂凝固后, 表面就带有一层电荷,这时即使撤去电场,这层电荷也无法移动,这时蜂蜡树脂就成为一个永远带电的永电体了。也把它称之为驻极体,这是因为它所带的电荷能永远驻扎在不导电物质表面的缘故。这块永电体在博物馆保存了 45 年后,经测量,它表面的带电量只比原先少了 20%。
有意思的是,永电体是人们从永磁体联想到的,它的一些性质竟然也与永磁体极为相似。我们知道,无论把一块永磁体怎么劈开,它总包含 N 和 S 两个极;另外,要想保持永磁体的永磁性,可以用一块软铁条把两磁极联接起来。人们研究发现,驻极体也具有类似的性质:把驻极体分割后, 每块驻极体表面都同时出现正负电荷,而要使驻极体表面电荷不消失,也要用一根导线把两极联接起来。
近年来驻极体的形成机理与应用技术正方兴未艾,人们可以用高分子材料制成性能良好的驻极体,可以制成驻极体传声器,驻极体电话等,通常用驻极体制成的器件体积小,重量轻,经久耐用,因此是一种很有前途的新材料。