Ученые изогнули лёд — и он начал генерировать электричество

Международная команда исследователей установила, что обычный лёд способен генерировать электрический заряд при изгибе. Это связано с флексоэлектрическим эффектом, впервые обнаруженным у льда Ih — наиболее распространённой его формы на Земле. Статья об открытии вышла в журнале Nature Physics.

В ходе эксперимента пластину чистого льда поместили между двумя электродами и прижали изолирующей опорой. В момент деформации в цепи фиксировался электрический сигнал. Несмотря на простую схему, подготовка и проверка данных заняли почти три года.

Флексоэлектрический эффект заключается в появлении поляризации в диэлектрике при неоднородной деформации. В отличие от пьезоэлектрического эффекта, он может возникать даже у материалов без чёткой кристаллической решётки. Неожиданно оказалось, что по электрической активности лёд сравним с некоторыми керамическими материалами, применяемыми в сенсорных устройствах.

Учёные также обнаружили необычное свойство льда при температуре около –113 °C: он начал вести себя как сегнетоэлектрик — материал, обладающий способностью к спонтанной поляризации, управляемой внешним полем.

Одним из практических выводов стало новое понимание природы гроз. Исследователи предполагают, что именно флексоэлектрический эффект может объяснять накопление зарядов в грозовых облаках, когда кристаллы льда сталкиваются и деформируются.

Хотя прикладные способы использования открытия пока не определены, уже ясно: лёд при разных условиях проявляет неожиданные свойства и остаётся предметом для дальнейших открытий.