¿Le ha pasado que al darle la mano a alguien siente una descarga eléctrica? Ese fenómeno curioso, conocido como electricidad estática, ocurre cuando el cuerpo acumula carga eléctrica y la libera al contacto con otra persona. Pero ¿por qué sucede, qué lo causa y cómo se puede evitar? 

En este artículo exploramos las razones detrás de este efecto tan común como sorprendente.

En resumen

• El fenómeno se llama efecto triboeléctrico y ocurre cuando dos materiales entran en contacto y se separan, transfiriendo electrones entre ellos. Su cuerpo acumula cargas eléctricas por fricción con la ropa, aire o superficies.
• La humedad baja (menos del 50%) y el calor aumentan la acumulación de electricidad estática, mientras que los ambientes húmedos facilitan la descarga natural hacia la tierra.
• Mantener la piel hidratada, usar ropa de fibras naturales, tocar superficies metálicas conectadas a tierra y caminar descalzo sobre superficies naturales ayuda a prevenir y eliminar las cargas acumuladas.

¿Qué son las cargas positivas y negativas?

Toda la materia está compuesta por átomos, que contienen protones (carga positiva), neutrones (sin carga) y electrones (carga negativa). Cuando un material pierde electrones, sus átomos se vuelven iones positivos. Si ganan electrones, se vuelven iones negativos. Esta transferencia de electrones es la base del efecto triboeléctrico y de cómo se genera la electricidad estática.

¿Cómo se produce la electricidad estática del cuerpo humano?

La electricidad estática en el cuerpo se genera en la superficie de la piel por contacto o fricción con otros materiales. Esta electricidad difiere completamente de la que recorre el sistema nervioso.

Proceso de carga:

• La piel se carga positivamente si pierde electrones
• Se carga negativamente si gana electrones

Materiales que influyen: Prendas de lana, seda y materiales plásticos (nylon, poliéster) ionizan la piel con mayor facilidad debido a su posición en la serie triboeléctrica. 

Esta serie científica ordena los materiales según su tendencia a ganar o perder electrones: los materiales como el cabello humano y la lana tienden a ceder electrones (carga positiva), mientras que materiales como el nylon y el poliéster tienden a ganar electrones (carga negativa). Entre más separados estén dos materiales en esta serie, mayor será la carga transferida.

Un ejemplo cotidiano ocurre cuando una persona se pasa repetidamente una peinilla por el cabello y este comienza a levantarse debido a la liberación de electrones.

¿Qué produce esa descarga electrostática entre personas?

La descarga electrostática entre personas representa el intercambio de cargas negativas y positivas que ocurre cuando dos individuos electrizados se tocan y no existe otro medio para liberar los electrones acumulados. Estos electrones buscan constantemente un camino hacia la tierra para descargarse.

Cuando no existe una ruta directa al suelo, los electrones utilizan otros cuerpos como conductores intermedios, siguiendo el principio fundamental de la electricidad de buscar el potencial eléctrico más bajo (conexión a tierra). 

Este principio de 'conexión a tierra' es la base de los sistemas de seguridad eléctrica y explica por qué tocar una superficie metálica conectada a tierra alivia inmediatamente la acumulación de carga estática. 

Por ejemplo, si alguien porta zapatos de cuero (material conductor), funciona como un pararrayo humano. Otra persona electrizada puede tocarlo para descargarse y recuperar su estado neutro, con igual cantidad de protones y electrones.

Esa sensación de corrientazo corresponde a plasma, el mismo tipo de materia que compone los rayos atmosféricos. Se trata de un fluido de electrones y cargas positivas o negativas que forman una película alrededor de la piel cuando esta se electriza.

El efecto triboeléctrico: explicación científica

Este fenómeno que experimentamos al tocarnos es conocido científicamente como efecto triboeléctrico. El término proviene del griego 'tribos' (frotar) y se refiere a la generación de cargas eléctricas por contacto y separación de materiales.

Es importante aclarar que no es necesario el frotamiento directo. Basta con que dos materiales entren en contacto y luego se separen para que se produzca la transferencia de electrones. Este proceso ocurre constantemente en nuestra vida diaria, desde caminar sobre una alfombra hasta quitarnos una prenda de vestir.

La influencia de la humedad ambiental

La humedad o vapor de agua en el ambiente reduce la resistencia eléctrica, permitiendo que el cuerpo humano conduzca los electrones hacia la tierra con mayor facilidad y reduciendo la acumulación de carga estática.

Por el contrario, los ambientes secos dificultan la descarga natural, haciendo que la persona transfiera la corriente acumulada a quien toque.

Esto explica por qué se siente más en ciudades secas como Bogotá que en húmedas como Manizales.

¿Por qué el calor facilita la electrización?

La luz solar o el calor se componen de fotones que son absorbidos por los electrones presentes en la superficie de la piel. Estos fotones proporcionan la energía necesaria para que los electrones se desprendan de sus átomos correspondientes, convirtiendo estos últimos en iones positivos.

Durante este proceso, la persona pierde su neutralidad eléctrica natural y se vuelve más susceptible a experimentar descargas eléctricas al tocar otros objetos o personas.

¿Por qué algunas veces no percibimos el corrientazo?

Aunque siempre hay intercambio de cargas, no siempre se percibe la descarga eléctrica. Esto se debe a que la corriente debe superar un umbral de percepción humana.

La corriente se empieza a sentir a partir de 1 miliamperio (equivalente a 6 trillones de electrones por segundo).

Si la descarga es menor a este umbral, el intercambio de cargas pasa desapercibido. Personas con piel más sensible pueden percibir intensidades menores.

El caso particular de los automóviles

Los automóviles acumulan cargas eléctricas porque el caucho de las llantas los aísla de la tierra. Por eso, al tocarlos, a menudo se siente un 'corrientazo'.

Para prevenir descargas:

• Algunos vehículos usan correas negras para conectarse a tierra
• Los camiones de combustible cuelgan cadenas metálicas para descargarse continuamente y evitar incendios por chispas

Riesgo real de incendios por electricidad estática

La electricidad estática no es un mito; es un riesgo real de incendio documentado científicamente.

Ejemplos de riesgos:

• Gasolineras: Una chispa de una persona electrizada (en ambiente seco y con ropa sintética) puede encender los vapores de gasolina. Se ha comprobado la relación directa entre el aumento de incendios y la energía estática acumulada por los usuarios en estaciones de autoservicio.
• Industria electrónica: Las descargas pueden dañar componentes semiconductores sensibles. Los técnicos usan pulseras antiestáticas y mesas conectadas a tierra.
• Ambientes con polvo combustible: En molinos de harina, las chispas estáticas pueden causar explosiones.
• Naves espaciales: La extrema sequedad del espacio puede causar acumulación de cargas y dañar equipos críticos.

Cómo prevenir y eliminar la electricidad estática

Los especialistas recomiendan varias técnicas para reducir y descargar la electricidad estática:

Métodos de prevención:

• Mantener la humedad relativa del ambiente por encima del 50%
• Usar zapatos con suela de cuero en lugar de goma
• Aplicar crema hidratante regularmente en la piel
• Evitar ropa 100% sintética, preferir algodón o lino
• Usar suavizante en la ropa para reducir la fricción

Métodos de descarga rápida:

• Tocar una superficie metálica conectada a tierra (como un grifo, el marco de una puerta o la carrocería de un auto)
• Caminar descalzo sobre una superficie natural (pasto, tierra)
• Tocar una pared (actúa como conductor a tierra)
• Abrazar un árbol para establecer conexión con la tierra
• Visitar aguas termales, ya que minerales como azufre, hierro y manganeso facilitan el equilibrio eléctrico corporal
• Para quienes trabajan con dispositivos electrónicos sensibles, usar pulseras antiestáticas y mesas conectadas a tierra