Headline24jam.com – Penelitian terbaru mengungkap bahwa es dapat menghasilkan listrik saat ditekuk. Temuan ini berpotensi menjelaskan bagaimana es berkontribusi terhadap pembentukan listrik statis di awan dan fenomena petir.
Penemuan Baru tentang Es
Es, dalam bentuk air yang paling umum di Bumi, memiliki karakteristik fisik yang menarik. Air sangat penting bagi kehidupan dan es berperan signifikan dalam iklim global.
Para peneliti dari Institut Nanoscience dan Nanoteknologi Catalan (ICN2) menjelaskan bahwa meskipun banyak penelitian yang dilakukan, sejumlah sifat dan fase baru dari es terus ditemukan. Hal ini menunjukkan bahwa pemahaman kita mengenai material yang umum ini masih terbatas.
Es dan Sifat Piezoelektriknya
Secara umum, es hexagonal (Ih) tidak bersifat piezoelektrik, yang merupakan fenomena di mana material memproduksi listrik akibat stres mekanis. Penjelasan dari tim peneliti menyebutkan bahwa meskipun molekul air memiliki polaritas, struktur es yang menghalangi pengaturan atom hidrogen menjadikan es tidak dapat menghasilkan efek piezoelektrik yang terlihat.
“Kontak antara molekul air di dalam es tersebut tidak menghasilkan dipol listrik yang teratur, sehingga tidak ada piezoelektrisitas makroskopis,” ungkap para peneliti.
Penelitian melalui Eksperimen
Meskipun demikian, es telah terbukti menghasilkan listrik di alam melalui stres mekanis. Peneliti mencatat bahwa tumbukan antara partikel es di awan dapat menyebabkan akumulasi muatan listrik.
“Dalam penelitian kami, kami mengukur potensial listrik yang dihasilkan dengan membengkokkan sepotong es. Blok es dihubungkan dengan kakas pengukur antara dua pelat logam, dan hasilnya konsisten dengan yang sebelumnya diamati pada tumbukan partikel es di badai petir,” kata Profesor ICREA Gustau Catalán, pemimpin kelompok penelitian.
Efek Flexoelectric
Tim penelitian menemukan bahwa efek fleksoelektrik pada es memposisikannya setara dengan material elektrokeramik seperti titanium dioksida, yang sering digunakan dalam teknologi modern. Temuan ini juga memberikan penjelasan baru mengenai akumulasi muatan di awan.
“Kami mendapati bahwa es menghasilkan muatan listrik sebagai respon terhadap stres mekanis di semua suhu. Selain itu, kami menemukan lapisan ‘ferroelectric’ tipis pada permukaan es pada suhu di bawah -113 °C,” jelas Dr. Xin Wen, salah satu peneliti utama.
Potensi Teknologi Baru
Kemampuan ini menunjukkan bahwa es dapat memiliki lebih dari satu cara untuk menghasilkan listrik. Tim peneliti berencana untuk mengeksplorasi potensi penggunaan es dalam perangkat elektronik yang dapat beroperasi di lingkungan dingin.
Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Physics.
About the Author
