“Blitzeis” – Eis ist "flexoelektrisch"
2026-02-02
Wir wissen inzwischen viel über die Materie. Trotzdem werden immer wieder neue Dinge in alltäglichen Stoffen entdeckt: Wie ein Wissenschaftlerteam in „Nature Physics“ berichtet, ist gewöhnliches Wasser-Eis flexo-elektrisch. Das heißt, es kann eine elektrische Spannung erzeugen, wenn es ungleichmäßig verformt oder gebogen wird. Der Effekt ist weitaus stärker als erwartet und mit dem von speziellen Elektro-Keramiken (Piezo-Keramik) vergleichbar.
Die neu entdeckte Flexo-Elektrizität von Wasser-Eis liefert nun eine plausible Erklärung für die Entstehung von Gewitterblitzen: Wenn kleinere Eiskristalle und größere Graupel-Körner in einer Wolke zusammenstoßen, kommt es zu zahlreichen Biegungen und ungleichmäßigen Verformungen an den Oberflächen der Kristalle. Dieser Prozess führt zu einer Trennung von elektrischen Ladungen, die die Wolke schrittweise auflädt, bis es knallt und sich die Spannung in einem Blitz entlädt. „Die Ergebnisse passen zu denen, die zuvor bei Kollisionen von Eispartikeln in Gewittern beobachtet wurden“, erklärt Professor Gustau Catalán in einer Mitteilung der Universitat Autònoma de Barcelona.
Über das meteorologische Verständnis eines schon immer von Menschen gefürchteten und Funk und Funkanlagen störende und beschädigende Naturphänomens hinaus eröffnet die Flexo-Elektrizität von Eis auch Perspektiven für neue technologische Anwendungen. Denkbar sind günstige und umweltfreundliche Sensoren oder kleine Systeme zur Energiegewinnung, die direkt in sehr kalten Umgebungen wie den Polarregionen oder auf anderen Planeten aus dem vor Ort vorhandenen Eis gefertigt werden könnten. Flexo-Hochtoneislautsprecher dürften allerdings nur in Iglus funktionieren, ohne wegzuschmelzen. Bisher ist die Forschung hier jedoch noch am Anfang – durch Zugabe von Salz steigert sich der Effekt beispielsweise um den Faktor 1000.
Und es geht noch weiter: Bei Temperaturen unter -113 Grad Celsius zeigte die Eisoberfläche zudem ferro-elektrische Eigenschaften, also eine dauerhafte elektrische Polarisierung. Damit verfügt Eis über gleich zwei Mechanismen zur Stromerzeugung und vielleicht auch Datenspeicherung.
DL2MCD tnx Info DF2NU