本站9月2日消息,據媒體報道,西安交通大學的科學家首次證明,普通冰是一種柔性電材料,在任何低于零攝氏度的情況下,受到機械不均勻變形時就可以發電。
普通的冰是一種非極性材料,無法在壓力下發電。但研究人員發現,在任何溫度下,冰都會在機械應力的作用下產生電荷,而在-113℃下,其表面還發現了一層薄薄的“鐵電”層。這意味著冰可能有兩種發電模式:一是利用極低溫度下的鐵電特性,二是用柔性變形發電。
這一發現不僅讓冰有了類似二氧化鈦等電陶瓷材料的應用前景,也可能幫助理解雷暴中云層的帶電過程,從而解釋閃電的起源。
閃電的形成是由于云層中冰粒碰撞產生電勢,隨后以雷擊的方式釋放,但由于冰粒不具有壓電性,無法僅通過碰撞過程中的壓縮產生電荷,因此過去其帶電機制一直不清楚。
但科學家在研究中測量了一塊冰彎曲時產生的電勢,其結果與此前在雷暴天氣中觀測到冰粒碰撞結果相符。這一令人驚訝的發現可能與自然現象聯系起來,表明,冰的柔性發電特性可能在雷暴中的閃電起源中發揮作用。
未來,研究人員希望能進一步利用冰的柔性變形發電,來實現現實世界中的應用。
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