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电雨能腐蚀金属
新研究表明，水在光滑表面滑下时会带电，导致腐蚀。
来源:科学美国人地球的天气充满电。当冰粒和冰雹颗粒在大气中碰撞时，它们会带电并积累，最终以闪电的形式释放巨大的电火花。这些不可能被忽视，但即使是微小的雨滴在降落时也可能带电——而这种电荷可能足以腐蚀金属。
今天发表在《自然》上的研究表明，水滴在光滑表面移动时会带电。这有助于解释为什么即使有保护涂层，雨水也会腐蚀金属。它也有助于回答物理和电化学中长期存在的问题，该研究的主要作者、德国美因茨马克斯·普朗克聚合物研究所物理学家Hans-Jürgen Butt说：尽管明显没有摩擦力，为什么水在光滑表面上移动需要这么长时间？
Butt和他的同事怀疑，当水滑下表面时，表面和水之间可能发生了一些隐藏的化学反应。当固体相互摩擦时，它们可以产生电荷——但物理学家认为液体的行为不会类似。“对于液体，没有力能打破键，”Butt说。
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在这项研究中，Butt和他的团队让水滴沿着不同的表面（如窗户和植物叶子）流下，然后滴到带有薄特氟龙涂层的铜板上。水滴穿透特氟龙进入铜中，形成凹坑。该团队还研究了带有其他保护涂层的金属，并看到了相同的效果。直接滴到板上而没有沿任何其他表面流下的水没有腐蚀力。
在研究水滴接近涂层和金属板时的形状后，研究人员认为水和铜板产生了一个电场，水在沿表面流下时带正电荷，金属带负电荷。
当水滴接近金属时，电场变强。最终，电场变得足够强，足以击穿金属。
带电的雨水电力不强到对人类有任何危险。人们曾想收集雨水来发电，但这在大规模上并未成功，Butt说。尽管如此，带电水滴可以帮助解释为什么即使涂有工业防腐蚀溶液的材料，如果应用不当或损坏，有时也会失效。
任何有助于理解腐蚀的新信息都很有趣，乔治亚理工学院研究腐蚀的材料科学家Preet Singh说，他没有参与这项研究。基础设施的损坏是一个万亿美元的问题——更好地控制腐蚀从长远来看可以节省资金和生命，他说。
“我认为如果你想要可靠的产品，无论是制药、石化甚至植入物，我们都需要对腐蚀有非常好的控制，”Singh补充道。
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