Băng có một siêu sức mạnh đặc biệt hữu ích cho cuộc sống của chúng ta

Bẻ cong băng bằng muối sẽ mở ra những dòng chảy thú vị, mở ra con đường bất ngờ mới, hướng tới nguồn năng lượng sạch và bền vững. Có lẽ hầu như tất cả chúng ta đều chưa biết rằng băng có thể tạo ra dòng điện.

Băng là một mối nguy hiểm với con người. Nó khiến đường xá trơn trượt, dễ gây ngã và tai nạn nghiệm trọng. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy việc uốn cong băng và thêm muối vào có thể biến nỗi phiền toái mùa đông này thành một nguồn năng lượng bền vững đầy hứa hẹn.

Xin Wen và nhóm nghiên cứu của ông tại Đại học Giao thông Tây An, Trung Quốc đã phát hiện ra rằng băng có tính chất uốn điện. Nói cách khác, nó có thể tạo ra điện khi bị bẻ cong.

Các nhà khoa học trước đây đã quan sát thấy hoạt động điện yếu ớt trong các vụ va chạm sông băng hoặc tảng băng bị kéo căng. Nhưng chưa ai tìm ra cách làm cho hiệu ứng này đủ mạnh để ứng dụng thực tế - cho đến bây giờ.

Bước đột phá nằm ở băng muối. Đội ngũ nhà nghiên cứu đã thực hiện thí nghiệm đông lạnh nước với các lượng muối thông thường (NaCl) khác nhau.

Họ đã tạo ra những mẫu có hình dạng như hình nón, hình dầm và hình tấm. Sau đó, chúng được thử nghiệm về công suất điện.

Muối mở ra những dòng điện ẩn

Để đo hiệu suất, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một bài kiểm tra uốn cong ba điểm. Họ đặt băng lên hai giá đỡ và đẩy xuống từ trên cao.

Bài kiểm tra này đã uốn cong các mẫu vật, tạo ra điện. Kết quả thật đáng kinh ngạc. Việc uốn cong băng muối tạo ra điện tích lớn hơn tới 1.000 lần so với băng nguyên chất.

Kính hiển vi và quang phổ Raman đã tiết lộ lý do tại sao muối lại tạo ra sự khác biệt như vậy. Nó ngăn băng đóng băng hoàn toàn, để lại những rãnh nước mặn siêu nhỏ. Khi áp suất uốn cong băng, chất lỏng này chảy qua các rãnh. Bởi vì nước chuyển động mang điện tích, dòng chảy tạo ra thứ mà các nhà khoa học gọi là dòng điện.

Kết quả thí nghiệm thực sự có tính ứng dụng cao. Rõ ràng, thực tế, băng bao phủ khoảng 10% bề mặt Trái Đất. Nếu được khai thác, chúng có thể trở thành một nguồn năng lượng sạch mới đầy tiềm năng.

Như nhóm nghiên cứu đã nói, "Độ uốn điện cao của băng muối đưa tầm nhìn khai thác năng lượng băng tiến gần hơn một bước đến hiện thực, và cũng có thể liên quan đến hoạt động điện của các vùng đất liền phủ băng và các thế giới đại dương băng giá như Europa hoặc Enceladus."

Tuy nhiên, những phát hiện này cũng đi kèm với cảnh báo. Các thiết bị làm đá muối phải chịu sự mỏi cơ học. Sau nhiều chu kỳ uốn cong, khả năng tạo ra điện của chúng giảm tới 80%.

Hiệu suất cũng kém hơn so với các thiết bị áp điện thương mại. Một phần lớn năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt trong quá trình này.