Uluslararası bir araştırma ekibi, buza uygulanan mekanik stresin, yani bükülme veya burulma gibi deformasyonların, elektrik yükü üretebildiğini keşfetti. Fleksoelektrik olarak adlandırılan bu olgu, özellikle soğuk ortamlarda elektronik cihazlar ve enerji hasadı sistemleri geliştirmek için yeni olanaklar sunuyor.
Barselona'daki Katalan Nanoteknoloji ve Nanomalzemeler Enstitüsü (ICN2), Çin'deki Xi'an Jiaotong Üniversitesi ve ABD'deki Stony Brook Üniversitesi'nden bilim insanlarının öncülük ettiği çalışmada, saf buzun deforme edildiğinde elektrik yükü ürettiği ancak bu seviyenin pratik uygulamalar için yetersiz kaldığı belirtildi. Ancak, yaygın tuzun %25 konsantrasyonda eklenmesiyle, buzun fleksoelektrik katsayısının saf buza göre bin kat daha yüksek olduğu ve mevcut elektronik malzemelerle rekabet edebildiği gözlemlendi.
Bu keşif, kutup bölgeleri gibi aşırı soğuk ortamlarda düşük maliyetli sensörler ve enerji toplama cihazları geliştirme potansiyeli taşıyor. Ayrıca, buzul hareketlerinin anlaşılmasından Güneş Sistemi'ndeki buzlu uydular Europa ve Enceladus'taki elektriksel aktiviteye kadar doğal süreçlerin anlaşılmasını da derinleştireceği düşünülüyor. Özellikle Europa ve Enceladus'taki tuzlu buzların yüksek fleksoelektrik özelliği, bu gök cisimlerindeki yaşamın öncülü olan kimyasal süreçleri besleyebilecek bir enerji kaynağı olabilir.
Araştırmacılar ayrıca, buzun -113°C'nin altındaki sıcaklıklarda yüzeyinde ince bir ferroelektrik tabaka oluştuğunu ve bu tabakanın harici bir elektrik alan uygulandığında tersine çevrilebilen bir elektriksel polarizasyon sergilediğini keşfettiler. Bu bulgu, buzun sadece pasif bir madde olmadığını, aynı zamanda karmaşık elektriksel özelliklere sahip aktif bir malzeme olduğunu gösteriyor. Bu uluslararası işbirliğiyle elde edilen sonuçlar, buzun teknolojik uygulamalarındaki potansiyelini artırmanın yanı sıra, dünyadaki ve uzaydaki buzlu ortamlarda meydana gelen doğal elektriksel olaylara dair anlayışımızı da zenginleştiriyor. Bilim insanları, bu özelliklerden yararlanarak soğuk ve uzak ortamlarda doğrudan üretilebilecek yeni elektronik cihazların yolunu açmayı hedefliyor.