静電気を制御してプロテイン飲料の粉末の凝集を抑制(‘Invisible’ tweak could help make protein shakes less clumpy)

2026-10-21 ロイヤルメルボルン工科大学(RMIT)

オーストラリアのRMIT大学とラトビア工科大学などの研究チームは、物体同士が接触して離れる際に表面へ残る静電荷を、外部電場によって制御する技術を開発した。ポリスチレンなどのプラスチックフィルムを接触・分離させる実験で、電場の強さにより帯電量を調節でき、電場の向きを反転させることで正負の電荷を切り替えたり、帯電を抑えたりできることを示した。従来、静電気対策には導電性添加剤などが用いられてきたが、この方法は材料そのものに添加剤を加えず、表面の帯電状態を用途に応じて設定できる可能性がある。応用先として、電子部品の製造、プラスチック粒子の付着制御、センサー、空気・ガスフィルターなどが考えられる。また、粉末の製造・包装工程で粒子同士が静電気によって凝集する現象を抑え、プロテイン粉末やコーヒーなどの溶けやすさを改善できる可能性もある。ただし、食品粉末や工業設備での実証はまだ行われておらず、今後、粉末ごとの最適な電場条件や処理時間を検証する必要がある。

静電気を制御してプロテイン飲料の粉末の凝集を抑制(‘Invisible’ tweak could help make protein shakes less clumpy)
A polystyrene block and a thin polystyrene layer used in the team’s static charge demonstration. Credit: Will Wright, RMIT University

<関連情報>

接触・摩擦・分離過程における静電荷は、電場によって制御される Electric fields control static charge during contact-friction-separation

Andris Šutka, Linards Lapčinskis, Artis Linarts, Qiang Sun, Janis Lungevics, Raivis Eglītis, Māris Knite, Dumindu G. Dassanayaka, Amanda V. Ellis & Peter C. Sherrell
Nature Communications  Published:15 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-77733-4

Abstract

Contact electrification occurs when two materials rub against one another. This is either a problem, such as when charge builds up during powder processing, or an exploited phenomenon to harvest energy, as is the case in triboelectric nanogenerators. However, why contact electrification occurs remains a topic of hot debate, with ions, adsorbates, electrons and combinations thereof being ascribed the charge carriers. Irrespective of the charge carrier however, there must be a driving force inducing charge to separate and move from one surface to another. Herein, we demonstrate that electric fields, either applied externally or spontaneously generated at an interface can completely alter and even invert surface charge measured after contact electrification in polymer-polymer contact. Applying an external electric field allows the direct control of both magnitude and polarity static charge on dielectric polymers. These results are coupled to simulations that show the applied electric field is on the order of the fields generated by the flexoelectric effect – providing prima facie evidence of flexoelectric driven contact electrification.

1701物理及び化学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました