Лёд стал генератором: открыто его неожиданное свойство производить электричество

Учёные впервые показали, что лёд может быть не только символом холода, но и источником энергии. Исследование, проведённое в Сианьском университете Цзяотун совместно с коллегами из Автономного университета Барселоны, открыло у этого привычного материала неожиданные электрические свойства.

Лёд, который производит ток

Эксперименты подтвердили: кристаллы льда способны генерировать электрический заряд при деформации — сжатии или изгибе — при любой температуре. Это свойство называется флексоэлектрическим эффектом и ранее было известно для некоторых керамических материалов. Теперь же оказалось, что оно присуще и льду.

Новый феномен на поверхности кристаллов

Не менее удивительным стало открытие сегнетоэлектрического слоя на поверхности льда при температурах ниже -113 °C. Такой слой обладает естественной поляризацией, направление которой можно менять с помощью внешнего электрического поля — аналогично тому, как магнит можно "переполюсовать". Это свойство характерно для сегнетоэлектриков, применяемых в современной электронике.

Два механизма вместо одного

Таким образом, лёд оказался носителем сразу двух типов электрической активности:
• флексоэлектрической — при обычных условиях;
• сегнетоэлектрической — при экстремально низких температурах.

Комбинация этих эффектов открывает перспективы для использования льда в области сенсорики и накопления энергии, где сегодня доминируют электрокерамические материалы.

Зачем это нужно на практике

Открытие может привести к созданию новых типов датчиков, энергоёмких конденсаторов и даже элементов будущей "холодной" электроники. По мнению исследователей, понимание электрических свойств льда также важно для планетологии: во многих уголках Солнечной системы лёд — основной материал поверхности, и его взаимодействие с электрическими полями может влиять на формирование планетных процессов.