Группа исследователей из разных стран доказала, что обычный лёд способен производить электрический заряд, если его согнуть. Это стало возможным благодаря флексоэлектрическому эффекту, который впервые наблюдали у льда Ih — самой распространённой формы замёрзшей воды на планете. Результаты работы опубликованы в Nature Physics.
Эксперимент выглядел довольно просто: между двумя металлическими контактами поместили кусок очищенного льда и надавили на него с помощью изолирующей опоры. При деформации внутри конструкции возникал слабый электрический ток. Хотя с виду установка была незамысловатой, процесс исследований и проверок занял почти три года.
Флексоэлектрический эффект проявляется, когда материал поляризуется в результате неравномерного изгиба. В отличие от пьезоэлектричества, он может возникать даже в неидеально организованных структурах. Удивительно, но лёд показал электрическую активность, сравнимую с некоторыми специализированными керамическими материалами, используемыми в сенсорах.
Кроме того, при температуре около −113 °C учёные зафиксировали у льда сегнетоэлектрические свойства — способность самопроизвольно менять поляризацию под действием внешнего поля. Это открывает новые возможности для понимания поведения льда в экстремальных условиях.
Одним из важных результатов стало то, что новое открытие помогает глубже понять процессы, происходящие в грозовых облаках. Учёные предполагают, что именно флексоэлектрический эффект в столкновениях ледяных кристаллов может объяснить, как возникает электричество в атмосфере перед молнией.
Хотя практическое применение этих свойств ещё только предстоит изучить, сам факт того, что лёд может служить источником электричества, открывает новые горизонты в физике и материаловедении.
Источник: Naked-Science.