نِکا دانہ ای چارج کیوں لیندا اے

پاؤڈر نوں ہلاؤ، ریت ڈولھو، کافی پیسو: دانے اک دوجے نال وجدے نیں تے بجلی دے چارج نال وکھ ہوندے نیں۔ ایہہ اثر، جیہنوں ٹرائبو چارجنگ (tribocharging) آکھدے نیں، جوالا مکھی دے پھٹن، دھوڑ دے طوفاناں تے اسمانی بجلی وچ حصہ پاؤندا اے، تے صنعت وچ وی، الیکٹروفوٹوگرافی (electrophotography) تے سپرے کوٹنگ (spray coating) توں لے کے دوائیاں بناؤن تیکر۔ فیر وی، لکھاری لکھدے نیں، ایہدا طریقہ کار «حالے وی ہتھ نہیں آیا»۔

اکو ریت، اُلٹ چارج

دو مشاہدے ایہنوں اک بجھارت بناؤندے نیں۔ پہلا، اکو مادے دے دانے وی اک دوجے نوں چارج کردے نیں، تے اوہناں دا آکار طے کردا اے کہ کس پاسے: عام خیال ایہہ اے کہ نِکے دانے منفی تے وڈے مثبت ہو جاندے نیں۔ دوجا، اوہ قطبیت (polarity) اک مادے توں دوجے تیکر اُلٹ جاندی اے۔

پہلاں دیاں وضاحتاں اک یا دوجی گل اُتے اڑک گئیاں۔ سطح اُتے پھسے ہوئے اُچی توانائی والے الیکٹراناں دی تجویز دتی گئی، پر ناپاں وچ اوہ اینے گھٹ لبھے کہ چارج نہیں چُک سکدے سن۔ فیر سطح نال چمبڑیاں ہائیڈروآکسائیڈ (OH⁻) تہاں توں آئناں دی منتقلی دی تجویز آئی، پر ایہہ نہیں دس سکدی کہ کیمیائی طور اُتے اکو جیہے دانے صرف آکار دے حساب نال کیوں وکھ ہوندے نیں۔ مقالے دے مطابق، 2018 توں ایہہ سوال پوری طرحاں کھلا اے۔

ٹکر دی تپش

جنوبی کوریا دے KAIST دے Donggeun Kang، Yong-Hyun Kim تے ساتھی، تھائی لینڈ دی Suranaree University of Technology نال رل کے، رگڑ دے سب توں سادے نتیجے توں شروع کردے نیں: تپش۔ جدوں دو دانے ٹکراؤندے نیں، اوہ فرض کردے نیں کہ ٹکر دوہاں سطحاں اُتے اکو جِنی تپش چھڈدی اے۔ فرق ایس گل وچ اے کہ اوہ تپش کتھے جاندی اے۔ نِکے دانے وچ، مُڑی ہوئی سطح ایہنوں اکٹھا کر دیندی اے، تے ایہنوں جذب کرن لئی گھٹ مادہ ہوندا اے۔ نِکا دانہ اخیر ودھ گرم ہو جاندا اے۔

آپس وچ چھوہندے دو مادیاں وچکار تپش دا فرق اک وولٹیج پیدا کردا اے: سیبیک اثر (Seebeck effect)، تھرموکپل (thermocouple) دا اصول۔ ایتھے، ΔV = −SΔT، جتھے S مادے دا سیبیک کوایفیشنٹ (Seebeck coefficient) اے۔ اوہ وولٹیج چارجاں نوں اک دانے توں دوجے ول دھکدا اے۔ S دا نشان رخ طے کردا اے: جدوں S مثبت ہووے تے مثبت چارج والے کیریئر (carriers) ودھ گرم دانے ول وگدے نیں؛ جدوں منفی ہووے تے الیکٹران۔

برابر تپش، نابرابر گرمی: تپش دا فرق ΔT اک وولٹیج ΔV = −SΔT بناؤندا اے، تے سیبیک کوایفیشنٹ S دا نشان طے کردا اے کہ چارج کس پاسے وگدا اے۔ — شکل 1، Kang تے ساتھی (2026)، arXiv:2610.36757۔

ڈگری دے ہزارویں حصے

ٹیم نے گول دانیاں اندر تپش دی مساوات (heat equation) حل کیتی، اک اجیہی ٹکر دے دوران جو سیکنڈ دا دس ہزارواں حصہ چلدی اے، بارھاں مادیاں لئی، نائلون تے ریشم توں لے کے کوارٹز تے PVC تیکر۔

• اکو رداس (100 مائیکرومیٹر) دے دو دانیاں وچکار، صرف مادہ ای نتیجہ بدل دیندا اے: چھوہن والی تھاں نائلون لئی لگ بھگ 0.6 ڈگری گرم ہوندی اے، جد کہ کوارٹز لئی لگ بھگ 0.17، تے وولٹیجاں دے نشان اُلٹ نیں۔ ایس طرحاں پیش گوئی کیتی گئی مادیاں دی ترتیب اک چھپی ہوئی ٹرائبو الیکٹرک لڑی (triboelectric series) دے 83% نال میل کھاندی اے، یعنی اوہ فہرست جو مادیاں نوں اوہناں دے لئے ہوئے چارج دے حساب نال درجہ دیندی اے۔
• دو کوارٹز دانیاں وچکار، یعنی 100 مائیکرومیٹر رداس دا اک دانہ اک وڈے دانے دے مقابلے، فرق آکار دے فرق نال ودھدا اے: 200 مائیکرومیٹر رداس والے دانے دے مقابلے ڈگری دے 4.4 ہزارویں حصے، 800 مائیکرومیٹر رداس والے دے مقابلے 10.5۔

دس ہزار ٹکراں

اکو ٹکر پوری کہانی نہیں: اصلی پاؤڈر بار بار ٹکراؤندے نیں۔ کئی ٹکراں دے دوران، ہر دانہ اپنی حرارتی گنجائش (heat capacity) دے حساب نال گرم ہوندا اے، جو اوہدے رداس (radius) دے کیوب نال ودھدی اے۔ فیر نِکے تے وڈے دانے وچکار وولٹیج اوہناں دے رداساں دے اُلٹ کیوباں دے فرق، R_s⁻³ − R_l⁻³، دے حساب نال بدلدا اے۔

فیر لکھاریاں نے 600 نِکے دانیاں (رداس 50 توں 150 مائیکرومیٹر) تے 400 وڈے دانیاں (100 توں 400 مائیکرومیٹر) دے اک رلے ملے مجموعے دی 10,000 ٹکراں تیکر سمولیشن (simulation) کیتی۔ کوارٹز لئی، جیہدا سیبیک کوایفیشنٹ منفی اے، نِکے دانے اخیر منفی تے وڈے مثبت ہوندے نیں: جانیا پچھانیا روایتی نمونہ۔ نائلون لئی، جیہدا کوایفیشنٹ مثبت اے، نمونہ اُلٹ جاندا اے۔ دوویں رجحان اوہدے نال میل کھاندے نیں جو تجربیاں نے ایہناں مادیاں لئی دسیا اے۔

دانیاں دے جوڑے وچکار وولٹیج آکار دے تناسب نال ودھدا اے، کوارٹز (لال) تے نائلون (نیلا) لئی اُلٹ نشاناں نال؛ نِکے تے وڈے دانے اخیر اُلٹ چارجاں نال رہ جاندے نیں، تے قطبیت دوہاں مادیاں وچکار اُلٹ جاندی اے۔ — شکل 4، Kang تے ساتھی (2026)، arXiv:2610.36757۔

ماڈل کیہ کجھ من کے چلدا اے

ایہہ اک نظریاتی مقالہ اے، کسے نویں تجربے دے بنا۔ ایہہ فرض کردا اے کہ ہر ٹکر دی تپش دوہاں دانیاں وچکار برابر ونڈی جاندی اے؛ لکھاری دسدے نیں کہ وکھری سختی یا لچک والے دانے ایہنوں نابرابر ونڈ سکدے نیں، جو اک کھلا سوال اے۔ دانے مثالی گولے نیں، تے کئی پیرامیٹر، جیویں ٹکر دی توانائی دا اوہ حصہ جو تپش وچ بدلدا اے، ہتھ نال مقرر کیتے گئے نیں۔

اوہناں دے ماڈل وچ، جیومیٹری طے کردی اے کہ کیہڑا دانہ ودھ گرم ہوندا اے، تے مادہ طے کردا اے کہ چارج کس پاسے جاندا اے۔ لکھاری ایہدے وچ «چھوہن نال ہوون والی چارج دی منتقلی نوں قابو کرن دی اک عام حکمت عملی» ویکھدے نیں۔