الجليد العادي يكشف عن قوى كهربائية مذهلة

رغم أن الجليد يعد من أبسط وأشهر المواد على وجه الأرض، فإن العلماء اكتشفوا أنه يخفي خصائص كهربائية غير متوقعة قد تغير فهمنا للطبيعة وتفتح الباب أمام تقنيات جديدة.

الدراسة التي قادها فريق من جامعة برشلونة، كشفت أن الجليد هو مادة كهروضغطية مرنة (flexoelectric)، أي أنه قادر على توليد كهرباء عندما يتعرض لانحناء أو تشوه غير منتظم، كما أظهرت النتائج أنه عند درجات حرارة منخفضة جدا يمكن أن يصبح الجليد مادة كهربية قطبية قابلة للعكس (ferroelectric)، أي أنه يكون استقطابا كهربائيا يمكن التحكم فيه وتغييره.

لإثبات هذه الظاهرة، وضع الباحثون ألواحا من الجليد بين صفيحتين معدنيتين وقاسوا فرق الجهد الناتج عن ثني الجليد، المفاجأة أن النتائج طابقت ما لوحظ سابقا في اصطدام جزيئات الجليد داخل العواصف الرعدية، هذا يعني أن مرونة الجليد الكهروضغطية قد تكون أحد المفاتيح لفهم كيفية نشوء الشحنات الكهربائية الهائلة التي تؤدي إلى البرق.

لا تتوقف أهمية هذا الاكتشاف عند تفسير الظواهر الطبيعية فحسب، بل تمتد إلى التكنولوجيا. إذ يرى الباحثون أن هذه الخاصية يمكن أن تستغل في تصميم أجهزة إلكترونية جديدة تعتمد على الجليد كمادة نشطة، مثل هذه الأجهزة يمكن تصنيعها وتشغيلها مباشرة في البيئات شديدة البرودة، مثل القطبين أو قمم الجبال العالية.

الجليد الذي يغطي القمم والأنهار الجليدية والقطبين يبدو للوهلة الأولى مادة مألوفة بلا أسرار، لكن هذه النتائج تؤكد أن حتى أكثر المواد شيوعا قد تحمل خصائص استثنائية لم تكتشف بعد، وأن أبسط الظواهر الطبيعية قد تخفي وراءها حلولا علمية وتقنية غير مسبوقة.