¿Te imaginas que el hielo, ese viejo conocido de nuestros inviernos y bebidas frías, sea también un generador de electricidad? Una pista inesperada para entender cómo la naturaleza enciende los rayos en mitad de una tormenta.
El hielo: mucho más que agua congelada
Pensamos que el hielo es simple: agua sólida, sin más misterio. Pero no. En realidad, sigue guardando secretos bien guardados bajo su fría superficie. Ahora, un equipo internacional de investigadores nos da una razón más para maravillarnos: han demostrado que el hielo puede generar electricidad cuando se dobla. Así, sin aparente esfuerzo. ¿Magia? Para nada. Ciencia pura.
Descubrimiento en laboratorio: el hielo se electrifica
La investigación, publicada recientemente en una de las revistas científicas más prestigiosas, ha sido liderada desde centros tan punteros como el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), la Universidad de Xi’an y Stony Brook. Su gran hallazgo: el hielo es, al igual que otros materiales usados en tecnología avanzada, un material flexoeléctrico.
¿Y eso qué significa? Que, al someter el hielo a una deformación —al doblarlo, retorcerlo o simplemente al sufrir una tensión desigual— el material es capaz de producir carga eléctrica. Por increíble que suene, esto sucede a todas las temperaturas, aunque hay una capa muy fina en la superficie del hielo, cuando hace un frío extremo (menos de -113ºC), que adquiere propiedades aún más especiales: se comporta como un material ferroeléctrico, es decir, puede polarizarse eléctricamente y cambiar de ‘polo’ como si fuera un imán.
Impulsos eléctricos bajo cero: ¿se parece el hielo al titanio?
No suele ponerse al hielo en la misma liga que materiales como el dióxido de titanio, protagonistas en el diseño de sensores y chips. Pero resulta que sí, el hielo también tiene esa fuerza silenciosa para generar electricidad, aunque lo hace cuando se deforma y no al comprimirlo.
Según detalla el doctor Xin Wen, del ICN2, esto quiere decir que el hielo puede tener “dos modos de funcionamiento”: en los ambientes gélidos extremos, la superficie desarrolla esa capacidad ferroeléctrica tan intrigante; y a temperaturas más ‘terrenales’, cerca de cero grados, predomina la flexoelectricidad.
¿Una clave para descifrar el enigma de los rayos?
Aquí llega la conexión asombrosa con los rayos. Durante años, los científicos buscaban explicación a cómo, en lo alto de una nube de tormenta, las partículas de hielo se recargan una y otra vez hasta crear esa chispa gigante que conocemos como rayo. Hasta ahora, el consenso era que la acumulación de potencial eléctrico venía de las colisiones entre cristales de hielo. Pero la incógnita era: ¿cómo se cargan exactamente esas partículas si el hielo no es piezoeléctrico?
La clave está en la flexoelectricidad. El hielo no genera electricidad al ser comprimido, pero sí al ser doblado, deformado de forma asimétrica, como ocurre constantemente entre turbulencias y colisiones en una nube. En el laboratorio, midieron la electricidad generada al doblar un bloque de hielo entre dos placas metálicas… y coincidía con lo que se observa en las tormentas. Así lo explica el profesor Gustau Catalán, también del ICN2.
Un futuro brillante para el hielo… y sus aplicaciones
Más allá de resolver un enigma natural, este hallazgo abre la puerta a sueños aún por concretar: ¿y si el hielo se convirtiera en el corazón de nuevos dispositivos electrónicos? Pensad por un momento en sensores que funcionen en lugares extremadamente fríos o en tecnologías sostenibles que aprovechen esta capacidad natural de generar electricidad.
Por el momento, la investigación continúa, con la vista puesta en entender aún mejor los secretos del hielo y sus posibles usos. Quizás, algún día, la energía que ilumina nuestras casas y la que tintinea en la atmósfera durante las tormentas compartan un mismo protagonista: el modesto hielo, siempre dispuesto a sorprendernos.
Para saber más
- Más noticias sobre ciencia y las investigaciones del ICN2 pueden encontrarse en el boletín oficial.
- Para los más curiosos, aquí tienes también el buscador de vídeos en YouTube sobre flexoelectricidad y rayos.
