Недавние исследования открыли новый перспективный источник возобновляемой энергии — обычный лёд, который при определённых условиях может генерировать электрический ток. Эта находка обещает революционизировать подход к обеспечению энергией датчиков в условиях низких температур, например, за полярным кругом. В данной статье мы рассмотрим механизм работы данного явления и его потенциальные применения.

Феномен флексоэлектрического эффекта

Исходная идея открытия возникла в ходе изучения грозовых разрядов в облаках. Исследователи выявили, что:

• Кристаллы льда обладают способностью генерировать электрический ток благодаря деформации.
• Это явление называется флексоэлектрическим эффектом, когда механическое воздействие вызывает электрический поток.
• Примеси, такие как соль, усиливают этот эффект, увеличивая выработку тока.

Механизм работы ледяной батарейки

Работа ледяной батарейки основана на особых свойствах кристаллической структуры льда:

• Жидкий рассол: Внутри замороженного образца остаётся жидкий рассол, который служит проводником для положительно заряженных ионов соли.
• Деформация: При механическом давлении рассол перемещается из областей с высоким давлением в области с низким давлением, создавая поток ионов.
• Разность потенциалов: Это движение приводит к возникновению разности потенциалов на электродах, что инициирует течение слабого тока.

Потенциал применения в реальных условиях

Хотя технология всё ещё находится на ранних стадиях разработки, её перспективы выглядят многообещающими:

• Энергообеспечение датчиков: Использование солёного льда может стать недорогим решением для питания датчиков в холодных регионах.
• Требуемые размеры: Для генерации 2 В потребуется соединить около 2000 «горошин» солёного льда размером с перец.
• Устойчивость конструкции: Исследования показывают, что форма конуса более прочная по сравнению с другими формами.

Будущее технологии

Несмотря на недоступность широкой практической реализации текущих разработок, учёные продолжают работать над улучшением технологий:

• Оптимизация размеров: Увеличение размеров образца снижает эффективность и прочность.
• Потенциальное развитие: Учёные надеются создать более практичные источники энергии из льда для повседневных устройств.
• «На этом раннем этапе для зарядки смартфона может потребоваться куб из солёного льда размером от десятков до сотен квадратных метров», — отмечают исследователи.

В заключение, открытие возможности использования солёного льда в качестве источника энергии открывает новые горизонты в области возобновляемых источников энергии. Важно продолжать исследования и разработки для достижения практических результатов и внедрения этой технологии в реальную жизнь.