Лёд способен генерировать электричество при деформации

Лёд может генерировать электричество при деформации — свойство, известное как флексоэлектричество. При очень низких температурах он также может становиться сегнетоэлектриком. Эти открытия могут объяснить, как возникает молния в грозовых облаках, и проложить путь для новых электронных устройств для холодных сред. Фото: Universitat Autonoma de Barcelona

Международное исследование с участием Института каталонских нанонаук и нанотехнологий (ICN2) показало, что обычный лёд является флексоэлектрическим материалом. Это означает, что он может производить электричество при механической деформации. Открытие, опубликованное в журнале Nature Physics, может иметь серьёзные технологические последствия и пролить свет на природные явления, такие как молнии.

Доктор Синь Вэнь, один из ведущих исследователей, объясняет: «Мы обнаружили, что лёд генерирует электрический заряд в ответ на механическое напряжение при всех температурах. Кроме того, мы идентифицировали тонкий «сегнетоэлектрический» слой на поверхности при температурах ниже -113°C. Это означает, что поверхность льда может развивать естественную электрическую поляризацию, которую можно обратить приложением внешнего электрического поля».

Одним из самых удивительных аспектов этого открытия является его связь с природой. Результаты исследования предполагают, что флексоэлектричество льда может играть роль в электризации облаков во время гроз, а следовательно, и в происхождении молний.

«Во время нашего исследования измерялся электрический потенциал, генерируемый при изгибе плиты льда. Результаты соответствуют ранее наблюдаемым при столкновениях ледяных частиц в грозовых облаках», — поясняет профессор Густау Каталан, руководитель группы нанофизики оксидов в ICN2.

Исследователи уже изучают новые направления, направленные на использование этих свойств льда для практических применений. Это открытие может проложить путь для разработки новых электронных устройств, использующих лёд в качестве активного материала, которые можно создавать непосредственно в холодных средах.