连续高速图像捕获了介电击穿在聚甲基丙烯酸甲酯中的表现。这些图像使研究人员发现了一种全新的放电传播模式,他们将其描述为“在固态材料中肉眼观察到的最快的物理现象”。
强大的电场会导致像聚甲基丙烯酸甲酯这样的介电材料击穿,并突然变得导电,这就是所谓的静电放电事件。这样的事件会留下树状的破坏模式,被称为利希滕贝格图。
(上)分支型利希滕贝格图河道不透明,羽毛状,具有明显的中央主河道和沿其整个长度连续的一系列次级分支河道。(下)常青藤型河道光滑半透明,含有分散的次级枝型河道,垂直于常青藤型初级河道
以往的研究和理论缺乏对块状材料静电放电机理的认识。此外,他们倾向于关注一种李希滕贝格图——树枝型——以羽毛和树突图案为特征。
现在,美国的研究人员已经使用千兆赫帧高速成像技术来观察起始,大量放电和停止步骤,以更好地了解静电放电如何通过聚甲基丙烯酸甲酯移动。该研究的图像突出了一种新型的利希滕贝格人物,研究小组将其命名为常青藤型。当研究小组对聚甲基丙烯酸甲酯施加更大的电荷时,这些通道就出现了,并以107米/秒的速度传播,比分支型通道快了一个数量级。
研究人员指出,继续研究利希滕贝格图通道将有助于研究人员设计出不易受电介质击穿影响的材料。