O gelo está muito presente na vida diária das pessoas. Pode passar pela água colocada em pequenos recipientes na geladeira, geleiras gigantes ou o efeito de uma queda de neve que deixa ruas e estradas com uma fina camada de água congelada. Além disso, possui propriedades que variam da expansão ao congelamento e à absorção de uma enorme quantidade de calor antes de derreter.
Agora, um estudo liderado pelo Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia (ICN2) da Universidade Autônoma de Barcelona (UAB) atingiu um resultado impressionante: o gelo também pode gerar energia. O equipe determinada que isso é possível através de dois métodos diferentes.
O formato irregular de gelo permite a geração de eletricidade
No estudo, publicado em Nature PhysicsA equipe da UAB, juntamente com os pesquisadores da Universidade Xi’an Jiatong da China, e a Stony Brook University of New York, conseguiu demonstrar pela primeira vez que o gelo é um material flexoelétrico. Ou seja, ele pode gerar eletricidade quando pressionado ou deformado.
“Descobrimos que o gelo gera carga elétrica em resposta ao estresse mecânico em todas as temperaturas”, explica o Dr. Xin Wen, um membro do grupo de óxido de óxido ICN2 e um dos pesquisadores do estudo.
Isso significa que a superfície do gelo pode criar uma carga elétrica natural e pode até ser revertida, funcionando de maneira semelhante ao pólo de um ímã. Portanto, o gelo pode produzir eletricidade de duas maneiras diferentes:
- Ferrovia, que aparece a temperaturas muito baixas;
- E flexoeletricidade, que acontece em temperaturas próximas a 0 ° C.
Assim, o gelo se comporta de maneira semelhante a alguns materiais usados pela indústria, como dióxido de titânio, encontrados em sensores e capacitores.
A equipe do ICN2 notou que, em vez de comprimir o gelo, precisa ser dobrado. Assim, produz uma deformação, chamada gradiente de deformação, no qual um lado do gelo é comprimido e o outro esticado, causando a separação de cargas positivas e negativas.
Curiosamente, a descoberta não tem apenas efeito acadêmico, mas permite que os pesquisadores se correlacionem o que acontece durante as tempestades na origem dos raios.
À medida que os raios são formados devido ao acúmulo de eletricidade nas nuvens geradas pelas colisões entre partículas de gelo, que se tornam eletricamente carregadas, esse acúmulo de energia, então, é liberado na forma de raio.
No entanto, até então, o mecanismo por trás da formação de raios ainda não era desconhecido, pois a carga não é apenas gerada com a colisão das partículas de gelo. Agora, o estudo mostrou que, quando o gelo é submetido a deformações não -homogêneas, ele se torna eletricamente transportado.
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Durante nossa pesquisa, medimos o potencial elétrico gerado pela flexão de uma placa de gelo. Os resultados correspondem aos observados em colisões de partículas de gelo tempestuadas.
Gustau Catalán, professor de ICREA e líder do grupo de óxidos de óxido ICN2, para Phys.org.
Embora não seja possível discutir possíveis soluções hoje, a descoberta pode favorecer o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos que usam o gelo como gerador de energia.