院士为科研拿自己做实验 身体注入7.1万伏静电

【专家小传】

刘尚合，中国工程院院士、我国静电安全工程学科的奠基者和开拓者，全国科学大会奖、中国人民解放军专业技术重大贡献奖、中国静电研究与应用重大贡献奖和何梁何利基金科学与技术进步奖获得者，被评为全国优秀教师、全军优秀教员、全军英模代表，荣立一等功1次、二等功1次、三等功2次。

刘尚合院士。图由刘卫东摄

晚上七点半回到家，刘尚合照例一头钻进了书房。正在做传统面食柿子饼的老伴赵香莲对此早已习以为常：“不知道时间，他根本不知道时间。”

听了老伴的唠叨，刘尚合一笑了之。对他来说，如果生命中有个抹不去的符号，那一定是激情。50多年的科研之路，心中不断涌动的激情让刘尚合忽略了时间，忽略了年龄。

作为中国工程院院士、我国静电安全工程学科的奠基者和开拓者，刘尚合一直都在与一个“幽灵”战斗。这个“幽灵”叫静电，它来无影、去无踪，却频频扮演“杀手”角色，导致电发火装置及易燃易爆物意外发火、爆炸，令人防不胜防。

刘尚合与静电结缘于30多年前。1983年，在军械工程学院从事基础物理教学的刘尚合被国内外一连串由静电引发的伤亡惨剧所震惊。身为军人的刘尚合敏锐地意识到：“只有彻底攻克这一难题，追踪降伏静电这个‘幽灵’，才能真正确保武器弹药安全。”也就是那一年，刘尚合离开了奋斗10多年的半导体离子注入研究领域，踏上了追踪静电“幽灵”的科研之路。

在一无科研资料、二无试验设备、三不懂弹药原理的情况下，选择“静电与弹药”这一危险而又陌生的科研领域，需要多大的勇气？回忆起当年的选择，刘尚合说：“为探索未知领域，我愿意重当一名小学生。”

话虽这样说，但刘尚合永远不会忘记，那是一段怎样的艰难岁月：长时间处于超剂量有害气体和射线辐射的环境，让他的白血球值一度从正常的5000下降到2000；长期超负荷工作，让这个身高1米80的大高个儿体重锐减到60公斤……

鏖战近千个日夜，刘尚合在防静电危害研究方面终于初露锋芒：在国内首次提出使用物理和化学方法相结合的材料改性技术，一举达到国际先进水平；撰写的论文《聚合物材料防静电改性研究》在国际学术会议上一鸣惊人，专家们一致认为该项研究开辟了人类防静电危害的新途径。

在大量实验数据基础上，刘尚合首次提出了“信号自屏蔽——电荷耦合”动态电位测试原理，并和同事们一起成功研制出静电电位动态测试仪等5种仪器。经过反复理论推算和仪器精密实验后，刘尚合得出的结果高于英美专家认定的数值。

如何才能证明自己推测结果的科学性？只靠理论计算显然不行，动物皮毛实验又能否达到人体的效果？为了尽早打通科研瓶颈，刘尚合大胆提出对人体直接进行高电压实验，并提议由他自己亲身来完成。

实验如期进行。助手们通过专门仪器，让电压从2万伏起步进入刘尚合的身体，他的头发、汗毛一根根竖了起来。4万、5万……已达到国外资料认定的最高值。助手们停了下来，但刘尚合却毫不犹豫指挥下令：继续加压。5.5万、6万、7万……静电电位测试仪的荧屏上显示，他身体上的静电电压已经达到7万1千伏。刘尚合一边紧盯着仪器，一边镇定地指挥着助手，同事们的心都提到了嗓子眼儿。

这是一个可以载入史册的时刻——人类首次测定并验证了人体静电电位的极端值！

弹药火工品在储存和运输过程中存在突燃突爆的“反常发火”现象，是困扰世界军事领域几十年的一道难题。由刘尚合主持的“弹药防静电理论与技术研究”项目，一举获得了国家科技进步一等奖。就这样，一次次无畏面对挑战，一项项成果相继问世，刘尚合也一步步登上国际静电研究领域的高峰。

“在与静电较量的路上，我从未想过放弃。”今天，刘尚合带领着落户军械工程学院的电磁环境效益国家级重点实验室，不断迈向新的征程。

原标题:院士为科研拿自己做实验身体注入7.1万伏静电

新闻加点料：静电的危害有哪些

当两种物体相互摩擦时，一种物体中的电子因受原子核的束缚较弱，跑到另一个物体上去，使得到电子的物体由于其中的负电荷多于正电荷，因而显出带负电;失去电子的物体由于其中的正电荷多于负电荷，因而显出带正电，这就是摩擦起电现象。如玻璃棒与绸子摩擦，玻璃棒带正电。由此物体所带的电称为“静电”，当其积聚到一定程度时就会发生火花放电现象。这种现象与生活生产密切相连，往往会带来一些不便或危害。

静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子;在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦;在制药厂里。由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度;在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低;就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，除电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人;在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废。

总之，静电危害起因于用电力和静电火花，静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说，防患于未然，防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引人大地，避免静电积累。细心的乘客大概会发现;在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，飞机着陆时，为了防止乘客下飞时被电击，飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线;以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链，这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。

然而，任何事物都有两面性。对于静电这一隐蔽的捣蛋鬼。只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务。比如，静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和港电分选技术等，已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水，喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手，甚至在字宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。

消除静电危害主要从“防”和“放”两个方面进行，下面简单介绍几种防止静电危害的方法。

一、身体上的静电

当天气非常干燥时，早上起来梳头时，头发会经常随着梳子飘起来，越理越乱;见面握手时，手指刚一接触，就会被电到;穿绝缘性能好的鞋在地板上行走后，当去开门时，被金属门把手电到，指尖如刺般刺痛;晚上脱衣服时，听到噼啪响声。这几种现象都是身体静电对外放电的结果。

防止方法：

1.防止头发产生静电，可在清洗头发后尽量使用护发素，防止头发干燥，并且尽量使用木质或角质的梳子梳理头发。在使用塑料梳子时，可将其沾点水后再进行梳理。

2.在干燥的季节尽量穿纯棉衣根，用天然纺织物的床单、被罩，尽量不要穿化纤质地的服装，这样就可以防止摩擦起电。尽可能远离电视机、电冰箱之类的电器，能防止感应起电。

3.避免静电击打，可用钥匙这样的小金属器件碰触大门、水龙头、椅背、等金属物件，消除静电后，再用手去触摸。

4.常洗澡、洗手能让人体表面积累的静电在水中释放掉，室内赤脚走路也可释放体表积累的静电进入地板。

5.室内常用加湿器，或者在取暖器上放一杯水、一块湿毛巾来增加室内的湿度。饲养观赏鱼和摆放一些绿色的盆栽也是调节室内湿度。这便是降低了摩擦起电的条件。

6.饮食上，要多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品;多饮水，同时补充钙质和维生素C，维持人体正常的电解质平衡，减少静电产生。

二、地毯中的静电

当人在地毯上行走时与地毯摩擦所带的电荷，当积累到一定程度时可产生2000V的电压，此时若人伸手去拉金属把手，则会产生火花放电，严重时会造成人痉挛。

防止方法：

在地毯中夹杂0.05mm—0.07mm的不锈钢导电纤维以消除静电。

三、汽车上的静电

汽车静电可分为两类：一是汽车自身的静电，(如座套和坐垫的摩擦而带的电)使乘客感到电击或带来一些其它不便;二是油罐车的静电，专门用来装汽油或柴油等液体燃料的卡车。在灌油和运输过程中，燃油与油罐摩擦、撞击所带的电荷若没有及时被导走，积累到一定程度时，则会产生电火花，引起爆炸。

防止方法：

1.纤维物的摩擦是小汽车静电的重要来源，所以在选择汽车座套坐垫脚垫等物品时，建议使用真皮、纯棉制品;注重选择车蜡，根据车的特性选择不同类型的车蜡;或者使用一些防静电的电子设备，使静电及时导出。

2.油罐车静电防止的方法一般为在车底上装带一条拖在地上的铁链，将静电导入大地。

四、飞机上的静电

飞机在飞行时与空气及云层中微小的冰雹晶体摩擦，使飞机带上大量的静电电荷，积累到一定程度就会影响到飞机的无线电通信。如果在着陆的过程中未被导走，当地勤人员接近机身时，人与飞机间则会产生火花放电，严重时能将人击倒。

防止方法：

1.在飞机翼尖与尾部安装放电刷，使飞机产生的静电不断放出，这样飞机就可以安全飞行。

2.机上各连接部位都装有搭铁地线，将各个机件连为一体，可以减少连接点电位差，防止火花放电。

3.使用导电轮胎，飞机在着陆时使静电流入大地。

五、工厂中的静电

印刷厂的车间里面，纸张和纸张的摩擦使其沾在一起;纸张和机器及油墨之间的摩擦，常常使其吸在铅板或印刷机的圆筒上面，严重影响连续印刷。在印染厂里，棉纱、毛线、人造纤维上的静电，会吸引空气中的尘埃，从而使印染质量下降。有些工厂由于原料入料、物料搅拌、成品输送或分装等摩擦产生静电，严重者造成火灾。

防止方法：

1.增加工作地点和居室的空气湿度，以减少静电的产生。

2.在机器设备上增加接地线，及时把静电导入大地。