Учёные из международной исследовательской группы выяснили, что обычный лёд способен создавать электрический заряд при изгибе. Это связано с флексоэлектрическим эффектом, который впервые был зафиксирован у льда Ih — самой распространённой его формы на Земле. Итоги работы опубликовал журнал Nature Physics.
В эксперименте использовали простую установку: между двумя электродами поместили пластину чистого льда и прижали её изолирующей опорой. В момент деформации в цепи появлялся электрический заряд. Несмотря на кажущуюся простоту, подготовка и проверка результатов заняли около трёх лет.
Флексоэлектрический эффект заключается в том, что при неоднородной деформации диэлектрик приобретает поляризацию. В отличие от более известного пьезоэлектрического эффекта, он может проявляться даже у материалов без строгой кристаллической решётки. Удивительно, но по уровню электрической активности лёд оказался сопоставим с некоторыми видами технической керамики, применяемой в сенсорах.
Учёные также заметили необычное поведение льда при температуре около –113 °C: он начал вести себя как сегнетоэлектрик, то есть приобрёл способность к спонтанной поляризации, управляемой внешним полем.
Одним из важных выводов исследования стало новое объяснение природы гроз. Исследователи предположили, что именно флексоэлектрический эффект может быть ответственен за накопление зарядов в грозовых облаках, когда кристаллы льда сталкиваются и деформируются.
Как именно использовать открытие в прикладной науке, пока неизвестно. Но уже очевидно: лёд при разных температурах и нагрузках ведёт себя гораздо сложнее, чем считалось раньше, и способен преподносить новые открытия.
Источник: Naked-Science.