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

NASA našla vo vesmíre 84 podozrivých objektov. Doteraz sme nič také nevideli

Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov

Fyzici objavili malú chybu v samotnom čase. Tikot vesmíru má v sebe nečakanú trhlinu

Namiesto baní malý reaktor. Vedci narazili na jav ako zo sci-fi, môže navždy zmeniť energetiku

Vedci možno zistili, ako sa na Zem dostala voda. 370 svetelných rokov od nás našli silnú stopu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Slovensko chce zakázať ďalšie látky, ktoré mladí obľubujú. Objavujú sa v kapsulách, nápojoch aj extraktoch
PREMIUMPokuty až 1300 eur a nové odvody do poisťovne: V septembri budú Slováci platiť viac (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Firma za 8,5 milióna dolárov: 26-ročné kamarátky dali výpoveď a začali zavárať uhorky

Na 10 000 krokov denne môžeš zabudnúť. Nová štúdia ukázala, že dôležité je aj to, ako rýchlo kráčaš

Slováci objavili lacnejšie palivo za hranicami. Na benzíne môžeš ušetriť takmer 10 eur, no platí dôležitý limit
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov
- BYD postaví vlastnú „námornú armádu“. Objednal 10 obrovských lodí, aby zaplavil svet státisícami áut
- Studená sprcha pre divákov Netflixu. Gigant chystá krok, z ktorého sa roky posmieval
- Čistky na Netflixe pokračujú. Tieto seriály definitívne končia, ak si ich pozeral, máš smolu
-
- Nemecko rieši zásadný problém so zbraňami. Chce získať strelu, ktorá odstraší Rusov
- Maličký európsky štát bude vyrábať rakety proti dronom. Sú drobné, lacné a Rusov pripravia o veľkú výhodu
- Ukrajina obrátila sovietske rakety proti Rusku. Nová zbraň ich dokáže páliť priamo zo zeme
- Rusko našlo ďalší zdroj pre výrobu Šáhidov. Nevyspytateľný štát mu poslal 46 ton tovaru
- Rusko posiela do vojny relikviu z roku 1389. Takýto bizár na fronte vojaci ešte nevideli
-
- 36 týždňov sa scvrklo na pár dní. USA zrýchlili výrobu kľúčového materiálu pre hypersonické zbrane
- Maličký európsky štát bude vyrábať rakety proti dronom. Sú drobné, lacné a Rusov pripravia o veľkú výhodu
- Slovenské F-16 dostanú miliardový elektronický štít. Dokáže oklamať nepriateľa a varovať pilota
- Rusko našlo ďalší zdroj pre výrobu Šáhidov. Nevyspytateľný štát mu poslal 46 ton tovaru
- Nemecko rieši zásadný problém so zbraňami. Chce získať strelu, ktorá odstraší Rusov
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

Slovensko chce zakázať ďalšie látky, ktoré mladí obľubujú. Objavujú sa v kapsulách, nápojoch aj extraktoch
PREMIUMPokuty až 1300 eur a nové odvody do poisťovne: V septembri budú Slováci platiť viac (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Firma za 8,5 milióna dolárov: 26-ročné kamarátky dali výpoveď a začali zavárať uhorky

Na 10 000 krokov denne môžeš zabudnúť. Nová štúdia ukázala, že dôležité je aj to, ako rýchlo kráčaš

