Eis erzeugt beim Biegen Elektrizität – Forscher finden womöglich Erklärung für Blitze

Ein Forscherteam hat herausgefunden, dass Eis flexoelektrisch ist, das heißt, es erzeugt Elektrizität, wenn es gebogen oder ungleichmäßig verformt wird. Diese neue Erkenntnis, die in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlicht wurde, ist ein Fortschritt im Verständnis von Eis, einer der häufigsten Substanzen auf der Erde. Sie könnte sogar die Entstehung von Blitzen erklären.

Wissenschaftler wissen seit Langem, dass Blitze durch die Kollision von Eispartikeln in Wolken entstehen. Es gab jedoch keine klare Erklärung dafür, wie diese Partikel elektrisch aufgeladen werden, da Eis nicht piezoelektrisch ist und somit keine elektrische Ladung durch einfache Kompression erzeugt.

Diese neue Studie zeigt, dass die ungleichmäßige Verformung von Eispartikeln in Wolken während dieser Kollisionen ausreicht, um eine elektrische Ladung zu erzeugen. Die Forscher berechneten die durch diesen flexoelektrischen Effekt des Eises erzeugte Ladung und stellten fest, dass sie der Ladungsmenge entspricht, die bei Blitzereignissen übertragen wird.

Dies deutet darauf hin, dass Eis eine Schlüsselrolle bei der elektrischen Aufladung von Wolken spielt. Die Studie ergab außerdem, dass sich bei Temperaturen unter -113 °C eine dünne ferroelektrische Schicht auf der Eisoberfläche bildet, die ebenfalls eine elektrische Ladung erzeugen kann. Dadurch wird Eis auf eine Stufe mit modernen elektrokeramischen Materialien wie Titandioxid gestellt. Die Forscher sagen, dies könnte zu elektronischen Materialien führen, die Eis als aktiven Werkstoff verwenden.