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科学家发现弯曲冰可以解释闪电
冰看起来不像被动的。
来源:ZME科学在暴风雨中,冰不仅仅是漂浮或跌落,而且实际上可能有助于发电。一项关于自然物理学的新研究发现,当普通冰弯曲时,它会产生电荷。
自然物理加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术学院(ICN2),西安·贾汤大学和斯托尼·布鲁克大学的研究人员表明,冰是弹性的。换句话说,当受到不均匀的机械应力(例如弯曲或扭曲)时,它可以产生电荷。曾经被忽视的财产可以阐明在地球上最冷的地方如何形成闪电,甚至激发新的基于冰的技术。
“我们发现在所有温度下,冰都会响应机械应力而产生电荷,” ICN2的主要作者兼纳米物理学家Xin Wen博士说。
普通冰的令人震惊的行为
大多数人都熟悉压电性,诸如石英或某些陶瓷的材料在压缩下发出电荷。但是ICE IH(冰川和冷冻机中发现的常见形式)不是压电。这是由于水分子如何在其晶体结构中排队的原因:即使每个分子都是极性的,但集体模式取消了整体效应。
压电 冰IH“尽管单个水分子的极性,但由于所谓的Bernal-Fowler规则引起的几何挫败感,普通的ICE IH并不是压电。”研究团队在论文中解释说。
为了测试这一点,团队创建了“冰电容器” - 夹在金属电极之间的纯冰块,然后使用精确的三分机械钻机弯曲它们。他们观察到可测量的电荷在所有测试的温度下都出现,从骨气–130°C到冰的熔点。