Процес виникнення блискавки досі не був зрозумілий, але вчені знають, що лід відіграє в цьому вирішальну роль. Нові дослідження з розробки холодних електричних компонентів, можливо, несподівано пролили світло на важливий фрагмент головоломки, пояснюючи одне з найхаотичніших явищ природи.
Міжнародна група дослідників виявила нові електричні властивості льоду, які виникають при додатку сили, що згинає матеріал певним чином. Це відкриття може призвести до інноваційної електротехніки та допомогти розгадати таємницю гроз.
Блискавки та грози утворюються, коли потужні висхідні потоки теплої води стикаються з низхідними потоками, що несуть лід та град. У міру того, як вода замерзає та виділяє тепло, вона набуває позитивного заряду, у той час, як град розм'якшується і стикається з великою кількістю води, набуваючи негативного заряду.
Розділені групи позитивних і негативних частинок генерують електричні поля, які накопичуються до тих пір, поки не накопичують достатньо заряду, щоб подолати добре ізольовану атмосферу Землі та викликати блискавку. Невелика частина негативних частинок може взаємодіяти з позитивними частинками на поверхні, викликаючи удар блискавки в землю.
Вчені довго намагалися зрозуміти, як крижини та град, що стикаються під час гроз, електризуються, оскільки лід не є п'єзоелектриком, на відміну від деяких кристалів та інших твердих тіл, здатних вивільняти електричний заряд під час удару. Однак у нещодавно опублікованій у журналі Nature статті дослідники з Барселонського інституту нанонауки та технологій, а також університетів Стоуні-Брук та Сіань Цзяотун продемонстрували, що крига може виявляти флексоелектричні властивості при вигині.
Це відкриття може сприяти виробництву дешевих перетворювачів – компонентів, що перетворюють енергію – за умов холодного чи віддаленого клімату. Однак щільність заряду, виміряна в ході експериментів, також дуже схожа на заряд, що спостерігається при зіткненні крижин під час гроз, що дозволяє припустити, що льодова флексоелектрика є ключовим фактором у формуванні блискавок.
Фахівці зазвичай рекомендують людям ховатися у будинках під час гроз, оскільки водопровід та електропроводка можуть відводити блискавки від людей. З тієї ж причини слід уникати використання електричних вимикачів та ринв під час гроз.
Будь-кому, хто опинився на вулиці під час грози, слід сховатися у повністю закритому автомобілі та уникати дотиків до деталей, підключених до зовнішньої частини автомобіля, таких як радіо або система запалювання. Блискавка вкрай непередбачувана і може вдарити в предмети на землі за багато миль від місця грози, тому якщо ви чуєте грім, слід враховувати ризик.
