風船をこすると髪がくっつくのはなぜ？
ゴム風船を髪にこすりつけると、髪が風船にくっつくのは、風船と髪の間で電気のかたよりが生まれ、互いに引き合うからです。これは「静電気」の働きです。のりが付いているわけでも、風船が磁石になったわけでもありません。
こすった直後に髪がふわっと持ち上がったり、風船を少し離しても髪がついてきたりする理由を、電気の仕組みから見ていきましょう。
風船と髪をこすると、電気が移動する
身の回りの物には、プラスとマイナスの電気があります。普段はその量がつり合っているので、強く引き合ったり反発したりする様子はあまり見られません。
ところが、異なる材料を触れ合わせてこすり、離すと、マイナスの電気を持つ「電子（でんし）」が一方からもう一方へ移動することがあります。そうすると、一方はマイナスの電気が多くなり、もう一方はプラスの電気が多くなります。このように電気がかたよった状態を「帯電（たいでん）」といいます。
髪と一般的なゴム風船の組み合わせでは、髪から風船へ電子が移動し、風船はマイナス、髪はプラスの電気を帯びるのが代表的な例です。日本科学協会やカリフォルニア大学サンタバーバラ校の実験資料でも、この仕組みが説明されています。
プラスとマイナスの電気が引き合うから、髪がくっつく
電気には、違う種類どうしは引き合い、同じ種類どうしは反発する性質があります。マイナスの電気を帯びた風船を、プラスの電気を帯びた髪へ近づけると、両方が引き合います。
この力は、風船と髪がぴったり触れる前から働きます。だから、こすった後の風船を髪からゆっくり離すと、数本の髪が風船のほうへ引っぱられ、浮き上がって見えることがあります。
こすったときの電気のかたよりが十分に残っていれば、手で髪を押しつけなくても引き寄せられます。これが「風船に髪がくっつく」現象の正体です。
髪が風船に寄るのに、髪どうしは広がるのはなぜ？
風船と髪は反対の種類の電気を帯びるため引き合います。一方、こすられた髪の毛は、一本一本が同じプラスの電気を帯びやすくなります。同じ種類の電気は反発するので、髪どうしが離れようとします。
そのため、髪は風船のほうへ引かれながら、髪どうしは反発して広がることがあります。風船に髪がまとわりつくことと、髪の毛が逆立って見えることは、同じ静電気から起きる二つの動きです。
家で確かめる簡単な実験
用意するのは、ふくらませて口を結んだゴム風船1個です。髪や風船が乾いている状態で試すと、変化を観察しやすくなります。
- 乾いた髪に、ゴム風船の丸い部分を軽く当てます。
- 風船を髪の上で5〜10秒ほどやさしくこすります。
- 風船を少しずつ持ち上げ、髪が風船のほうへ動くか見ます。
- 髪から離した風船をもう一度近づけ、触れる前から髪が動くかも確かめます。
強くこすらなくても、電気がたまれば変化が見られます。髪の代わりに、乾いたウールの布で風船をこする実験も紹介されています。どの組み合わせでも同じ強さになるわけではないので、結果を比べるのも面白い観察です。
くっつくときと、くっつかないときの違い
同じ風船を使っても、日によって髪の動きが違うことがあります。特に影響が大きいのは、周囲の湿気と、こする物の表面の状態です。
- 乾燥した日：たまった電気が逃げにくく、静電気の働きを観察しやすくなります。
- 湿度が高い日：物の表面に付いた水分などを通して電気が逃げやすく、風船が髪を引き寄せにくくなります。
- 髪や風船が湿っているとき：電気のかたよりを保ちにくくなります。
- 髪に油分や整髪料が多く付いているとき：表面の状態が変わり、こすっても静電気が起きにくい場合があります。
実験がうまくいかないときは、髪と風船の表面を乾いた状態にし、乾燥した日に試してみましょう。季節だけで結果が決まるのではなく、そのときの湿度や材料によって変わります。
実験するときの注意
髪が絡まらないよう、風船を強く押し付けたり、長い時間こすり続けたりしないでください。子どもが実験する場合は、大人がそばで見守りましょう。
ふくらませる前のゴム風船や、破れた風船の破片を小さな子どもが口に入れないように注意してください。日本バルーン協会も、使わない風船や破片を子どもの手の届かない所に置くよう案内しています。破れた場合は、その場ですぐに片付けましょう。