Физики изогнули лед, и он выработал электричество
Таким образом получилось обнаружить новое свойство водяного льда: в нем проявляется флексоэлектрический эффект в широком диапазоне температур. Это объясняет многие тонкости возникновения молний в грозовых облаках.
Если описывать поставленный учеными эксперимент как есть, то выглядит он до смешного просто. Они закрепили пластину особо чистого льда между двумя проводниками и положили этот «бутерброд» на две эластичные изолирующие опоры.
Затем посередине пластины такой же опорой стали давить при различных температурах. Лед между листами золота — это конденсатор, его можно включить в электрическую цепь и измерять в ней параметры всех токов.
Несмотря на кажущуюся простоту, работа над изучением и описанием открытия флексоэлектрического и сегнетоэлектрического эффектов во льду заняла около трех лет. Первый препринт статьи появился в декабре 2022 года, а рецензирование она прошла лишь летом 2025-го. Среди авторов — испанские, американские и китайские физики, сотрудники Каталанского института нанонаук и нанотехнологий, Сианьского университета Цзяотун, а также Университета штата Нью-Йорк в Стони-Бруке.
Фазовая диаграмма водяного льда представляет собой настоящий Клондайк для физика. Этот удивительный материал демонстрирует все новые и новые свойства при самых разных комбинациях температур и давлений. Не считая всем знакомого льда Ih, самой распространенной его формы на земле, существует не менее двух десятков его структурных разновидностей (фаз). Тем примечательнее, что в новой научной работе использовался лед Ih, вроде бы изученный вдоль и поперек.
Флексоэлектрический эффект — это поляризация диэлектрика при его неоднородной деформации (изгибе). Не стоит путать его с пьезоэлектрическим эффектом — поляризацией строго определенным образом организованных кристаллов диэлектриков при деформации, — это разные явления. У льда Ih флексоэлектрический эффект экспериментально выявлен впервые. Он проявлялся от криогенных температур до нуля. По флексоэлектрическим характеристикам лед оказался близок к керамикам, которые используются в сенсорах на основе этого эффекта.
Кроме того, во время своих опытов ученые отметили фазовый переход на поверхности ледяного конденсатора, происходящий около отметки в 160 кельвин (минус 113 градусов Цельсия). Он проявил характерные для льда XI сегнетоэлектрические свойства — в нем произошла спонтанная поляризация, ориентацию которой можно было изменить приложением внешнего электрического поля.
Какие новые практические применения могут быть у льда в свете его недавно обнаруженных флексоэлектрических свойств, ученые пока не задумывались. Но в одном это открытие точно здорово помогает всем физикам: теперь яснее становятся механизмы возникновения электрических зарядов в облаках. По мнению авторов научной работы, добавление в модели грозовых туч флексоэлектричества льдинок сделает их точнее и ближе к реальности. Но пока эту мысль они проверили только в первом приближении.
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии