El hielo genera electricidad cuando se dobla, descubren científicos en un nuevo estudio
Un nuevo estudio reveló que el hielo puede generar electricidad cuando se dobla, gracias a un fenómeno poco conocido llamado flexoelectricidad.
El descubrimiento fue publicado en la revista Nature Physics por un equipo internacional de científicos. Según los autores, cuando el hielo se curva ligeramente, produce una pequeña corriente eléctrica.
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¿Por qué es importante este hallazgo?
El hielo, a pesar de estar hecho de moléculas de agua que tienen una parte positiva y otra negativa, no genera electricidad por presión como lo hacen otros materiales. Pero cuando se dobla, aparece una pequeña diferencia de cargas eléctricas que puede generar corriente.
Esta propiedad, conocida como flexoelectricidad, nunca se había medido directamente en hielo. El equipo investigador encontró que el efecto es tan fuerte como en algunos materiales usados en sensores o dispositivos electrónicos. Esto abre la puerta a posibles aplicaciones en tecnología de bajo costo para zonas frías.
Durante los experimentos, los científicos también encontraron algo inesperado. A temperaturas extremadamente frías, cerca de –108,5 °C, la parte más superficial del hielo cambia su comportamiento y se vuelve ferroelectrica. Esto significa que esa capa puede mantener una carga eléctrica estable, incluso sin que haya un movimiento o fuerza aplicada.
Este cambio solo ocurre en esa delgada capa, de unas pocas decenas de nanómetros (una milésima parte del grosor de un cabello humano), y no en todo el hielo. El efecto se hizo más fuerte cuando usaron metales como el platino en contacto con el hielo, lo que ayudó a confirmar que se trataba de un fenómeno ligado a la superficie.
¿Qué tiene que ver esto con las tormentas?
Este hallazgo también podría ayudar a entender uno de los misterios de la naturaleza: cómo se forman los rayos en las tormentas. Desde hace décadas, se sabe que el roce entre partículas de hielo y granizo en las nubes genera electricidad, pero no se conocía bien cómo ocurría.
Los científicos hicieron simulaciones por computadora y encontraron que, durante esas colisiones, el hielo podría generar suficiente carga eléctrica a través de la flexoelectricidad. Esta carga se acumula en las nubes y podría contribuir a la formación de rayos. Incluso encontraron que la dirección de la carga cambia con la temperatura, lo que también concuerda con observaciones anteriores de tormentas reales.
¿Cómo hicieron el experimento?
Los investigadores colocaron capas delgadas de hielo entre láminas de metal y las doblaron ligeramente con una máquina especial. Usaron sensores para medir cuánta carga eléctrica se generaba. También hicieron cálculos con supercomputadoras para entender cómo se comportan las moléculas del hielo en la superficie.
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