MIE ELECTROSTATICA

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Recomendaciones para el control de la
triboelectricidad en el ambiente hospitalario
Gustavo Javier Wain – IEEE Member

Abstract— this paper discuss associated problems with generation of triboelectric charges in the hospital environment, intrinsic
damage happening and methods to mitigate associated risks
derivate to this phenomenon.
Resumen— Este trabajo discute sobre los diversosproblemas
asociados a la generación de cargas triboeléctricas en el entorno
hospitalario, los daños inherentes que se producen y los métodos
para mitigar los riesgos asociados atribuibles a este fenómeno.
Palabras claves—Triboelectricidad, descarga electrostática, pisos conductivos, mantenimiento hospitalario.

E

I. INTRODUCCIÓN

l término “tribo” es de origen griego (τρίβειν) ysignifica: frotamiento o rozamiento.
La generación de cargas eléctricas por frotamiento es
conocida desde la antigüedad, donde los griegos obtenían este
efecto al friccionar una barra de ámbar (palabra que en griego
se traduce como “electrón” (ἤλεκτρον)), sobre una piel animal. Es por ello que la Real Academia Española define como
“triboelectricidad” a: electricidad que aparece por frotamiento
entredos cuerpos.
La norma IEC 61340-5-1 (3.19), define triboelectricidad como
“el proceso por el cual se generan cargas eléctricas por contacto y separación de dos superficies, las cuales pueden ser
sólidos, líquidos o partículas transportadas por los gases” [1].
II. CONCEPTOS BÁSICOS
A. Transferencia de carga por contacto
Se define como función trabajo a la energía mínima requerida
paraextraer un electrón de un material hasta el infinito y la
misma está relacionada con el nivel de Fermi [2].

Cuando dos superficies son puestas en contacto, entendiéndose por contacto una proximidad entre ellas del orden del
nanómetro, tiene lugar una transferencia electrónica donde
aquel material cuya función trabajo sea menor será el dador de
electrones, y el material cuya función trabajo seasuperior será
el aceptor.
Esta migración de cargas en el tiempo genera una diferencia
de potencial eléctrico en la interface denominada capa de
Helmholtz [3].
El potencial eléctrico de esta capa llega al equilibrio cuando el
mismo iguala a la diferencia de las funciones trabajo de los
materiales en cuestión. (Ver Figura 1).
Cualquier perturbación que se presente en la interface de ambosmateriales induce a una variación en la carga electrónica
transferida siendo las más frecuentes: Impurezas, variaciones
en la rugosidad o por alteraciones de las condiciones atmosféricas del entorno entre ellas.
B. Descarga electrostática
Se define como descarga electrostática a: la transferencia de
carga eléctrica entre dos cuerpos a diferente potencial electrostático cuando los mismos seencuentran próximos o por
contacto directo [4].
La vecindad macroscópica de cuerpos a diferente potencial
electrostático establece un campo eléctrico entre ellos. Si el
valor de este campo es superior al valor de ruptura dieléctrica
de la interface se produce la ionización de esta y la posterior
circulación de cargas eléctricas entre los materiales. El potencial de disrupción esta dado en estecaso por la ley de Paschen.
Las relaciones matemáticas existentes entre carga eléctrica,
potencial y energía acumulada son las siguientes:
C

Q
V

1
E = .C.V 2
2

Figura 1: Vista microscópica de la interacción atómica de dos materiales
próximos con funciones trabajo distintas. El desbalance genera la doble
capa en la interface. Las propiedades de las superficies influyen en elintercambio.
Manuscrito recibido en Febrero de 2012; aceptado el 8 de Mayo de 2012.
Trabajo presentado en ARGENCON 2012

(1)
(2)

Si los cuerpos intervinientes son conductores, el potencial
eléctrico entre ellos es alto y la corriente eléctrica establecida
es baja, el fenómeno disruptivo se denomina chispa. La energía puesta en juego en este caso es del orden del Joule [5].
Entre un conductor y...