Yeni bir araştırma, buzun fleksoelektrik bir malzeme olduğunu ortaya koyuyor, bu da düzensiz olarak deforme olduğunda elektrik üretebileceği anlamına geliyor.
Bu çalışma, ICN2 ve yayınlanmış Nature Physics dergisinde, teknolojik çıkarımlar önemli, açıklığa kavuşturabilirken Doğal fenomen Şimşek gibi.
Buna göre Phys.orgA Dondurulmuş su, dünyadaki en bol maddelerden biridir. Buzullarda, dağların zirvelerinde ve kutupsal varsayılanlarda bulunur. İyi bilinen bir malzeme olmasına rağmen, özelliklerinin incelenmesi büyüleyici sonuçlar üretmeye devam etmektedir.
ICN2’yi içeren bu uluslararası çalışmada, UAB kampüsünde, Xi’an Jiaotong Üniversitesi ve Stony Brook Üniversitesi, ilk olarak ortak buzun bir Flexroelektrik malzeme. Başka bir deyişle, Mekanik deformasyona tabi olduğunda elektrik üretebilir.
Bu keşif, gelecekteki teknolojik cihazların geliştirilmesi ve fırtına şimşek gibi doğal fenomenlerin açıklanmasına yardımcı olmak için önemli etkileri olabilir.
Çalışma, buzun elektromekanik özelliklerini anlamada önemli bir ilerlemeyi temsil etmektedir.
“Buzun tüm sıcaklıklarda mekanik gerilimlere yanıt olarak elektrik yükü ürettiğini gördük. Ayrıca, ince bir tabaka belirledik”ütü‘-113ºC’nin altındaki sıcaklıklarda yüzeyde’ açıklıyor Xin WenICN2 oksit nanofizik grubunun üyesi ve çalışmanın ana araştırmacılarından biri.
“Bu, buz yüzeyinin, harici bir elektrik alanı uygulandığında tersine çevrilebilen doğal elektrik polarizasyonu geliştirebileceği anlamına gelir – bir mıknatıs kutuplarının tersine çevrilme şekline benzer şekilde.”
“A demiryolu Yüzeyden kendi başına ilginç bir keşiftir, çünkü buzun elektrik üretmenin sadece bir yolu değil, iki: çok düşük sıcaklıklarda demir ve 0ºC’ye kadar daha yüksek sıcaklıklarda fleksoelektrik.
Bu özellik, şu anda sensörler ve kondenserler gibi ileri teknolojilerde kullanılan titanyum dioksit gibi elektromekanik malzemelerin farkındadır.
Bu keşfin en şaşırtıcı yönlerinden biri doğa ile bağlantısıdır. Çalışmanın sonuçları, buzun esnekliğinin, fırtınalar sırasında bulutların elektrifikasyonunda rol oynayabileceğini ve dolayısıyla yıldırım kaynağı.
Lightning, elektriksel olarak yüklü buz parçacıkları arasındaki çarpışmalar nedeniyle bulutlarda bir elektrik potansiyeli biriktiğinde oluştuğu bilinmektedir. Bu potansiyel daha sonra şimşek şeklinde serbest bırakılır.
Bununla birlikte, buz parçacıklarının elektriksel olarak yüklendiği mekanizma, Buz piezoelektrik değil – Bir çarpışma sırasında sıkıştırıldığı için yük üretemez.
Bununla birlikte, çalışma, homojen olmayan deformasyonlara tabi olduğunda, yani düzensiz olarak katlanırken veya deforme olurken buzun elektriksel olarak yüklenebileceğini göstermektedir.
“Araştırmamız sırasında, bir buz plakasının fleksiyonu ile üretilen elektrik potansiyeli ölçüldü. Özellikle, blok iki metal plaka arasına yerleştirildi ve bir ölçüm cihazına bağlandı. Gustau Catalán ICREA, ICN2 oksit oksit grubunun lideri.
Bu nedenle, sonuçlar fleksoelektrikliğin fırtınalar sırasında yıldırımlara yol açan elektrik potansiyelinin üretimi için olası bir açıklama olabileceğini düşündürmektedir.
Grup araştırmacıları, gerçek dünya uygulamaları için bu buz özelliklerini keşfetmek için yeni araştırma çizgilerini zaten araştırıyorlar.
Bu keşif, buzu doğrudan soğuk ortamlarda üretilebilen aktif bir malzeme olarak kullanan yeni elektronik cihazlar geliştirmenin yolunu açabilir.
