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科学家发现冰弯曲时会产生电流,这可能是闪电的原因

描绘弯曲冰块发电的装饰图像(图片来源:人工智能生成的图像)
描绘弯曲冰块发电的装饰图像(图片来源:人工智能生成的图像)
一个国际研究小组发现,普通的冰是柔电的,这一发现可能会产生重大的技术影响,甚至会解开雷暴如何产生闪电的千古之谜。
Science

一组研究人员发现冰具有柔性导电性--当它弯曲或不均匀变形时会产生电流。这一新发现发表在《自然-物理》杂志上,标志着人们对冰--地球上最丰富的物质之一--的认识向前迈进了一步,甚至可以解释闪电。

科学家们早就知道,闪电是由云层中的冰粒子碰撞产生的。但是,由于冰不是压电体--它不会因为简单的压缩而产生电荷,因此对于这些颗粒是如何带电的并没有明确的解释。

这项新研究证明,在这些碰撞过程中,冰的不均匀变形足以产生电荷。研究人员对冰的这种挠电效应产生的电荷进行了计算,结果与已知闪电事件中转移的电荷量相吻合。这表明它在云的电气化中起着关键作用。

研究还发现,在零下 113 °C 以下的温度下,冰的表面会形成一层薄薄的铁电层,这层铁电层也能产生电荷。这使它与二氧化钛等先进的电瓷材料处于同一水平。研究人员说,这可能会导致使用冰作为活性材料的电子材料的出现。

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Chibuike Okpara, 2025-09- 4 (Update: 2025-09- 4)