Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
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 Ученые ТПУ совместно с коллегами провели эксперименты и с высокой точностью предсказали кинетические характеристики воспламенения и сгорания топлива с добавлением воды. Результаты показали, что топливо с небольшой добавкой воды сгорает на 7-14% быстрее по сравнению с однородным углеводородным топливом. В будущем это может помочь в разработке более экологичных и ресурсоэффективных систем сжигания альтернативных топлив.
Недавнее появление в Солнечной системе межзвездного объекта 3I/ATLAS вызвало новую волну обсуждения вопроса о том, как отличить комету или астероид от внеземного космического корабля либо другого артефакта, не созданного человечеством. Астрономы рассказали, что у искусственного объекта могут быть четыре характерные особенности.
Физики впервые экспериментально создали коллективную квантовую запутанность, основанную на темных состояниях. Для этого им пришлось точно настроить резонатор, в котором находились квантовые точки.
Ученые ТПУ совместно с коллегами провели эксперименты и с высокой точностью предсказали кинетические характеристики воспламенения и сгорания топлива с добавлением воды. Результаты показали, что топливо с небольшой добавкой воды сгорает на 7-14% быстрее по сравнению с однородным углеводородным топливом. В будущем это может помочь в разработке более экологичных и ресурсоэффективных систем сжигания альтернативных топлив.
До сих пор совместные наблюдения гравитационно-волновых обсерваторий LIGO, Virgo и KAGRA показывали только 90 кандидатов в слияния, порождающие гравиволны. Новый каталог более чем удвоил число этих объектов и породил серьезные астрофизические вопросы.
Согласно выводам авторов нового исследования, сумчатый волк, или тилацин, проиграл эволюционную битву за выживание за миллионы лет до того, как первый человек ступил на австралийскую землю. Оказалось, этот вид хищных сумчатых постепенно терял ключевые гены, что сделало его уязвимым перед лицом природных изменений. Человек и динго лишь довершили процесс.
Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.
Влияет ли формат знакомства на качество последующих романтических отношений в паре? Научные данные на этот счет разнятся. Новое исследование по вопросу представила группа психологов из Польши, Австралии и Великобритании. В попытке понять, при каком сценарии удовлетворенность отношениями выше, а любовь крепче — когда двое нашли друг друга в Сети или познакомились в жизни, — ученые опросили свыше 6000 тысяч человек из разных стран.
Тщательный анализ спутниковых снимков позволил ученым оценить изменение скорости фотосинтеза на планете с 2003 по 2021 годы. Ситуация оказалась несколько неожиданной: если на суше растения явно «ускорились», то в океане ситуация намного менее определенная.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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