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.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte 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

Európa s Čínou vytiahli nečakanú zbraň proti slnečným búrkam. Uvidia to, čo bolo doteraz neviditeľné

Vedci zmrazili optické vlákno na -196 °C. Zvuk a svetlo reagovali prekvapivo

Najmenší štát sveta chce vyrábať všetku elektrinu sám. Postaví solár za 100 miliónov €

Vedci našli vrak rímskej lode starý 2 200 rokov. Ostali šokovaní keď zistili, aký chemický recept chránil

Perzeidy a zatmenie Slnka neboli všetko. August prinesie Slovákom ešte jedno veľké predstavenie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Koniec zvoneniu o ôsmej? Študenti volajú po konci starého systému, ministerstvo necháva rozhodnutie školám
PREMIUMZoroslav Kollár otvorene: Mám osobný problém s Ficom. S kým by zostavil vládu? (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

4 kardiológovia sa zhodli na rovnakom triku: Vyskúšaj techniku 4-7-8, ktorá dokáže okamžite uvoľniť cievy a znížiť tlak

Plávanie nie je zázrak na chrbticu: Známy fyzioterapeut mu dal len šesť bodov z desiatich, odporúča iné športy

Kardiológ otvorene: Týchto 5 vecí nikdy nerobím pred 9. hodinou ráno. Srdce je vtedy zraniteľnejšie
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Už 80 týždňov patrí medzi najsledovanejšie filmy. Akčné prekvapenie 2025 neprestáva udivovať
- Za 2 eurá 1 500 filmov. Unikátna služba na Slovensku ponúka akciu s doživotnou zľavou
- Vedci zmrazili optické vlákno na -196 °C. Zvuk a svetlo reagovali prekvapivo
- Kórejci vytiahli eso proti lacnej Číne. Ich nový elektromobil má 650 km dojazd a stojí okolo 15 000 eur
- BYD ide poraziť Japoncov na ich vlastnom ihrisku. Pomáha im muž, ktorý 30 rokov pracoval pre Nissan
-
- Za 2 eurá 1 500 filmov. Unikátna služba na Slovensku ponúka akciu s doživotnou zľavou
- Kórejci vytiahli eso proti lacnej Číne. Ich nový elektromobil má 650 km dojazd a stojí okolo 15 000 eur
- Už 80 týždňov patrí medzi najsledovanejšie filmy. Akčné prekvapenie 2025 neprestáva udivovať
- Volkswagen prekvapil cenou. Nový hybrid prejde 160 km na elektrinu a stojí 11 500 €
- Za podobné auto by si v Európe nechal cez 100-tisíc. Lacné luxusné SUV dostane dojazd až 1 650 km
-
- Volkswagen prekvapil cenou. Nový hybrid prejde 160 km na elektrinu a stojí 11 500 €
- Veľký míľnik pre Slovensko. Po 36 rokoch spustili výrobu ťažkej techniky, zákazník je tajný
- Ešte väčší hit, ako sa čakalo. Netflix ovládol nový film, pomohla mu virálna kampaň
- Budeme prepisovať učebnice fyziky. Protón ukrýval tajomstvo, ktoré sme roky prehliadali
- Horúčavy budú ešte krutejšie. Vedci prehliadli zhoršujúci sa problém
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
Ojazdené autá na Slovensku citeľne zdraželi. Priemerná cena stúpla, mení sa aj ponuka
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Koniec zvoneniu o ôsmej? Študenti volajú po konci starého systému, ministerstvo necháva rozhodnutie školám
PREMIUMZoroslav Kollár otvorene: Mám osobný problém s Ficom. S kým by zostavil vládu? (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

4 kardiológovia sa zhodli na rovnakom triku: Vyskúšaj techniku 4-7-8, ktorá dokáže okamžite uvoľniť cievy a znížiť tlak

Plávanie nie je zázrak na chrbticu: Známy fyzioterapeut mu dal len šesť bodov z desiatich, odporúča iné športy

