Φλεξοηλεκτρισμός και σιδηροηλεκτρισμός στον πάγο

Μια διεθνής ομάδα ερευνητών, από τη Βαρκελώνη (ICN2), την Κίνα (Xi'an Jiaotong University) και τις ΗΠΑ (Stony Brook University), παρουσίασε στις 27/8 στο επιστημονικό περιοδικό “Nature Physics”, μια ανακάλυψη που μπορεί να έχει σημαντικές τεχνολογικές εφαρμογές, ενώ ταυτόχρονα είναι πιθανό να δίνει μια οριστική εξήγηση για διάφορα φαινόμενα όπως ο κεραυνός και οι ηλεκτρικές εκκενώσεις.

 

Πιο συγκεκριμένα, η ομάδα ανακάλυψε ότι ο πάγος εμφανίζει φλεξοηλεκτρισμό (διαφορετικός από τον πιεζοηλεκτρισμό), δηλαδή παράγει ηλεκτρισμό όταν παραμορφώνεται μηχανικά, ωστόσο εμφανίζει και σιδηροηλεκτρισμό σε θερμοκρασίες κάτω από -113 βαθμούς Κελσίου, δηλαδή η επιφάνειά του μπορεί να αναπτύσσει ηλεκτρική πόλωση η οποία μπορεί να αντιστρέφεται με την εφαρμογή ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου.

 

Ενώ είναι γνωστό ότι εντός των καταιγιδοφόρων νεφών αναπτύσσονται αντίθετα ηλεκτρικά φορτία και όταν το ηλεκτρικό δυναμικό εντός του νέφους ξεπεράσει μια κρίσιμη τιμή, τότε ξεσπά κεραυνός, δεν ήταν γνωστός ο ακριβής μηχανισμός με τον οποίο δυο σωματίδια πάγου αποκτούν ηλεκτρικό φορτίο, με αποτέλεσμα να αναπτυχθούν διάφορες επιστημονικές θεωρίες στο πέρασμα των ετών. Ο φλεξοηλεκτρισμός που αναπτύσσει ο πάγος, φαίνεται να δίνει μια απάντηση καθώς οι ανομοιογενείς μηχανικές παραμορφώσεις είναι κάτι σύνηθες στις συνθήκες ενός αναπτυσσόμενου καταιγιδοφόρου νέφους.

 

Από την άλλη, ο σιδηροηλεκτρισμός τοποθετεί τον πάγο δίπλα σε ηλεκτροκεραμικά υλικά, όπως το διοξείδιο του τιτανίου, τα οποία χρησιμοποιούνται σε προηγμένες τεχνολογίες όπως οι αισθητήρες διαφόρων ειδών. Έτσι, ανοίγει ένας δρόμος για τη χρήση ενός απλού και φθηνού υλικού όπως ο πάγος, σε διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές, ακόμη και σε θερμοκρασίες ακραία χαμηλές.

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.nature.com/articles/s41567-025-02995-6

 

Περισσότερα για όλα τα γνωστά, άγνωστα, εντυπωσιακά καιρικά και ατμοσφαιρικά φαινόμενα, με χάρτες, διαγράμματα, φωτογραφίες (από την Ελλάδα και το εξωτερικό) και απλή επιστημονική εξήγηση, θα βρείτε στον τόμο Ι του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα» (εκδόσεις «Οσελότος»), τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!