冻结能源被解锁：弯曲含盐冰层产生强1000倍的电力

通过向冰中添加盐并使其弯曲，可激活隐藏电流，这为获取清洁可持续能源提供了一条令人惊讶的新路径。

对大多数人而言，冰是一种危害。它让道路危险打滑、使人行道暗藏险阻。这种水的固态形式通常是我们竭力避免的。

但新研究表明，通过弯曲含盐冰层，可以将这种冬季烦恼转化为可持续能源的潜在来源。西安交通大学研究员辛文团队发现冰具有挠曲电效应 —— 即在弯曲时能够产生电流。

科学家们此前曾在冰川碰撞或冰盖受压时观测到微弱电活动，但一直未能找到使该效应强化至具有实用价值的方法，直到此次研究取得突破。关键就在于含盐冰层。实验中，研究人员将水与不同剂量的普通食盐（NaCl）混合后冷冻，制备了圆锥体、梁状和板状等多种形状的冰样本，并测试其电能输出。

盐解锁隐藏电流

研究团队采用三点弯曲测试法进行测量：将冰样本置于两个支点上，从上方施加压力使其弯曲并发电。结果令人震惊 —— 含盐冰弯曲时产生的电荷量可达纯冰的1000倍。显微技术和拉曼光谱分析揭示了盐的关键作用：盐阻止冰完全凝固，形成微米级盐水通道。当压力使冰弯曲时，液态盐水在通道中流动，这种带电液体的移动形成了科学家所称的"流动电流"。

这项技术的应用规模潜力巨大。冰覆盖着地球约10%的表面积，若能有效利用，这片冰封世界可能成为惊人的新型能源来源。正如研究团队所言："盐水冰的高挠曲电性让利用冰能源的愿景更接近现实，同时可能对地球冰覆盖区域及木卫二、土卫二等冰封星体的电活动研究具有参考价值。"

机遇与挑战并存

但该发现也存在局限性。盐水冰装置易出现机械疲劳，经过多次弯曲循环后，其发电能力会下降高达80%。此外，其效率仍落后于商用压电设备，相当一部分能量在过程中以热能形式损耗。

尽管如此，其潜力依然令人振奋。想象一下从冰川、冰盖或人工设计的盐水冰结构中获取清洁电力，这种能源在难以部署传统发电设施的寒冷地区可能至关重要。该发现的意义甚至超越地球——科学家早已怀疑木卫二、土卫二等冰卫星存在地下海洋，未来这些星体可能成为研究该现象的天然实验室。

目前这项研究仍处于早期阶段，工程师需要找到减少能量损耗和提高耐久性的方法。但该发现重塑了我们对冰的认知：它不仅是冰封的危险源，更可能成为转型可持续能源的潜在伙伴。

这项研究成果已发表于《自然·材料》期刊。

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