Учёные заставили лёд вырабатывать электричество при изгибе

Международная группа учёных доказала, что обычный лёд может генерировать электрический заряд при изгибе. Это явление связано с флексоэлектрическим эффектом, который впервые был зафиксирован у льда Ih — самой распространённой формы водяного льда на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics.

Эксперимент выглядел просто: между двумя электродами поместили пластину чистого льда и прижали её изолирующей опорой. В результате деформации образовался электрический заряд, который фиксировался в цепи. Несмотря на внешнюю простоту установки, на подготовку и верификацию результатов ушло почти три года.

Флексоэлектрический эффект — это возникновение поляризации в диэлектрике при неоднородной деформации. В отличие от более известного пьезоэлектрического эффекта, он может проявляться даже в материалах без строгой кристаллической структуры. Удивительно, но по уровню электрической активности лёд оказался сопоставим с некоторыми техническими керамиками, применяемыми в сенсорах.

Учёные также зафиксировали интересное поведение льда при температуре около −113 °C: он начал проявлять свойства сегнетоэлектрика, то есть получил способность к спонтанной поляризации, управляемой внешним полем.

Одним из практических выводов стало лучшее понимание природы гроз. Исследователи предположили, что флексоэлектрический эффект может играть ключевую роль в накоплении электрических зарядов в грозовых облаках, когда кристаллы льда сталкиваются и деформируются.

О том, как можно использовать это открытие в прикладной науке, пока говорить рано. Но уже сейчас ясно, что поведение льда при различных температурах и нагрузках ещё далеко не полностью изучено — и он всё ещё способен удивлять.

Источник: Naked-Science.