Ľad nie je taký pasívny, ako sme si mysleli. Nový výskum ukazuje, že obyčajný ľad dokáže generovať elektrinu, keď sa ohne, natiahne alebo skrúti. Tento jav sa nazýva flexoelektrina a odhaľuje, že aj niečo také bežné ako kocka ľadu v pohári má skryté elektromechanické vlastnosti. O téme informoval portál Interesting Engineering.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneNa štúdii spolupracovali tímy z Institut Catala de Nanociencia i Nanotecnologia (ICN2) v Španielsku, Xi’an Jiaotong University v Číne a Stony Brook University v USA. Objav podľa nich mení spôsob, akým vnímame jeden z najznámejších materiálov na Zemi.
Ako povedal Xin Wen, nanofyzik z ICN2: „Štúdia mení pohľad na ľad – z pasívneho materiálu na aktívny, ktorý môže zohrávať úlohu v základnom výskume aj v praktických aplikáciách.“
Prečo bol ľad pre vedcov záhadou
Dlhé roky vedci nechápali, prečo ľad nie je piezoelektrický. Piezoelektrina je jav, pri ktorom materiál pri mechanickom namáhaní generuje elektrický náboj. Molekuly vody sú síce polarizované, no keď vytvoria kryštálovú štruktúru ľadu, ich dipóly sa navzájom vyrušia. Teoreticky by teda ľad nemal vytvárať elektrinu týmto spôsobom.
V prírode sa však elektrina v ľade objavuje – blesky v búrkach často vznikajú práve zrážkami nabitých ľadových častíc. Tento rozpor dlhodobo mátal fyzikov. Ako pripomínajú autori štúdie, napriek rozsiahlemu výskumu sa u ľadu stále objavujú nové fázy a anomálne vlastnosti, ktoré dokazujú, že náš pohľad na tento materiál je neúplný.

Ako fungoval experiment
Výskumníci sa preto zamerali na iný jav – flexoelektrinu. Na rozdiel od piezoelektriny sa môže objaviť v materiáloch akejkoľvek symetrie, čo z nej robilo vhodného kandidáta na vysvetlenie zvláštneho správania ľadu.
Do experimentu vložili blok ľadu medzi dve elektródy a sledovali, čo sa stane. Pri ohýbaní sa objavil elektrický potenciál pri každej testovanej teplote. „Merali sme elektrický náboj, ktorý vznikal pri ohýbaní bloku ľadu. Výsledky korešpondujú s tým, čo bolo pozorované pri zrážkach ľadových častíc v búrkach,“ vysvetlil Gustau Catalán, vedúci skupiny Oxide Nanophysics na ICN2.
Tím objavil aj ďalšiu prekvapivú vlastnosť. Pri extrémne nízkych teplotách, pod -113 °C, sa na povrchu ľadu vytvorila tenká vrstva s ferolelektrickými vlastnosťami. To znamená, že povrch ľadu dokáže vytvoriť prirodzenú elektrickú polarizáciu, ktorú možno zmeniť pôsobením vonkajšieho poľa – podobne ako sa dajú preklopiť póly magnetu.
Význam objavu
Podľa Xin Wena tak ľad môže mať dva spôsoby, ako generovať elektrinu – flexoelektrinu pri vyšších teplotách až po bod mrazu a ferolelektrinu pri extrémnom chlade.
Výsledky radia ľad medzi pokročilé elektroceramické materiály, akým je napríklad oxid titaničitý, využívaný v senzoroch a kondenzátoroch. Kombinácia dvoch elektrických javov v jednom bežnom materiáli ukazuje, že ľad je omnoho všestrannejší, než sme si doteraz mysleli. Objav tak nielen mení pohľad na základnú fyziku ľadu, ale otvára aj dvere k potenciálnym aplikáciám v technológiách budúcnosti.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

S Mesiacom sa deje niečo čudné. Vedci odhalili jav, ktorá môže ohroziť ľudí

Sovietsky rýchlovlak predbehol dobu o 30 rokov. Bol lacnejší než diaľnice a lepší než lietadlo

Jadrová bomba ochráni Zem. Vedci skúmajú krajné riešenie ničivej krízy

Vedci v Černobyle našli bizarné psy. Prešli extrémnou evolúciou a v DNA majú vec, ktorá tam nemá čo robiť

Rok 2027 môže prepísať teplotné rekordy. Slovenský expert upozorňuje na pohromu, ktorá s blíži
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Po útoku na zdravotníkov prídu opatrenia: Šaško oznámil posilnenie policajných hliadok pri urgentoch
PREMIUMSlováci vložili do štátnych dlhopisov 417 miliónov eur: Ich hodnota dnes klesá, niektorí môžu prerobiť

Žiadne davy ani predražené letenky: Prestížny magazín zvolil najlepšiu skrytú destináciu sveta, leží blízko Slovenska

400 dotrasov, stovky zrútených domov, desiatky obetí: Tibet čelí ničivému zemetraseniu, otrasy hlásili aj u susedov

Slovákom sa v roku 2027 vráti voľno počas dvoch sviatkov. Jeden však pripadne na víkend
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Elektromobil od Volkswagenu za 11-tisíc eur je realitou. Má brutálnu AI výbavu a dojazd 465 km
- 4 roky čakania sa skončili. Akčný hit konečne dorazil online aj s dabingom
- Operátor vytiahol veľké prekvapenie pre Slovákov. Mobily za euro, zľavy až 300 eur aj tisíce darčekov
- Do Európy mieri nová čínska automobilka. Huawei v jej autách nahradí nemecký Bosch
- Skylink dnes na Slovensku končí. Prichádzajú nové stanice aj drahšie balíky, toto treba vedieť
-
- Elektromobil od Volkswagenu za 11-tisíc eur je realitou. Má brutálnu AI výbavu a dojazd 465 km
- 4 roky čakania sa skončili. Akčný hit konečne dorazil online aj s dabingom
- Operátor vytiahol veľké prekvapenie pre Slovákov. Mobily za euro, zľavy až 300 eur aj tisíce darčekov
- Do Európy mieri nová čínska automobilka. Huawei v jej autách nahradí nemecký Bosch
- Skylink dnes na Slovensku končí. Prichádzajú nové stanice aj drahšie balíky, toto treba vedieť
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Brusel pritvrdzuje: Vodiči dostali novú povinnosť. Nevyhnú sa jej ani staršie autá
- 4 roky čakania sa skončili. Akčný hit konečne dorazil online aj s dabingom
- EÚ ide po vodičoch. Drastické zmeny pocítia aj Slováci, za toto ti môžu zobrať vodičák (PREHĽAD)
- Elektromobil od Volkswagenu za 11-tisíc eur je realitou. Má brutálnu AI výbavu a dojazd 465 km
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Po útoku na zdravotníkov prídu opatrenia: Šaško oznámil posilnenie policajných hliadok pri urgentoch
PREMIUMSlováci vložili do štátnych dlhopisov 417 miliónov eur: Ich hodnota dnes klesá, niektorí môžu prerobiť

Žiadne davy ani predražené letenky: Prestížny magazín zvolil najlepšiu skrytú destináciu sveta, leží blízko Slovenska

400 dotrasov, stovky zrútených domov, desiatky obetí: Tibet čelí ničivému zemetraseniu, otrasy hlásili aj u susedov

