Wetenschappers hebben ontdekt dat ijs elektriciteit kan opwekken wanneer het wordt vervormd, een fenomeen dat bekend staat als flexoelectriciteit. Dit baanbrekende onderzoek, gepubliceerd in Nature Physics in september 2025, opent veelbelovende nieuwe wegen voor technologische innovatie en een dieper begrip van natuurlijke processen. De ontdekking is het resultaat van een internationale samenwerking tussen wetenschappers van het Catalan Institute of Nanotechnology and Nanomaterials (ICN2) aan de Universiteit van Barcelona, Xi'an Jiaotong University in China en Stony Brook University in de Verenigde Staten.
Experimenten toonden aan dat puur ijs een bescheiden elektrische lading genereert bij vervorming. Echter, de toevoeging van gewoon zout, met een concentratie van 25%, verhoogde de flexo-elektrische coëfficiënt van het ijs drastisch met een factor duizend, waardoor deze vergelijkbaar werd met materialen die momenteel in de elektronica worden gebruikt. Deze significante versterking wordt toegeschreven aan de beweging van watermoleculen, zout en ionen tussen de samengedrukte en uitgerekte zijden van het ijs, gefaciliteerd door de ruimtes tussen de ijskristallen. Deze 'streaming flexoelectricity' creëert een netto lading, wat een potentiële bron van duurzame energie biedt.
De implicaties van deze ontdekking reiken verder dan aardse toepassingen. Wetenschappers suggereren dat dit fenomeen ons begrip van natuurlijke elektrische activiteit op ijzige hemellichamen, zoals de manen Europa van Jupiter en Enceladus van Saturnus, kan vergroten. Deze manen, met hun ondergrondse oceanen onder ijzige korsten, worden beschouwd als belangrijke kandidaten in de zoektocht naar buitenaards leven. De elektrische energie die door ijs wordt gegenereerd, zou mogelijk prebiotische chemie kunnen aandrijven, de processen die mogelijk leiden tot het ontstaan van leven.
Bovendien heeft het onderzoek naar de elektrische eigenschappen van ijs al inzichten opgeleverd in natuurlijke fenomenen zoals de vorming van bliksem. Studies die botsingen van ijsdeeltjes in onweerswolken simuleren, hebben resultaten opgeleverd die vergelijkbaar zijn met natuurlijke gebeurtenissen, wat suggereert dat ijsflexoelectriciteit een rol zou kunnen spelen in de elektrische ontladingen die bij onweer worden waargenomen. Het onderzoeksteam onderzoekt actief manieren om deze nieuw ontdekte eigenschappen van ijs praktisch te benutten.
Hoewel nog in de beginfase, kan deze vooruitgang leiden tot de ontwikkeling van nieuwe elektronische apparaten die ijs gebruiken als actief materiaal, dat direct kan worden vervaardigd in koude en afgelegen omgevingen. Het flexo-elektrische effect in ijs is vergelijkbaar met dat van gevestigde diëlektrische keramiek zoals strontiumtitanaat en titaniumdioxide, materialen die al worden gebruikt in sensoren en condensatoren, wat het potentieel van ijs als functioneel component in toekomstige elektronica benadrukt.