Российские ученые выяснили, почему жидкие соли проводят ток

10 Июня 2019

МОСКВА, 10 июня. Ученые из Сколтеха и зарубежных научных центров разузнали, как так называемые ионные жидкости, жидкие соли, могут проводить электрический ток. Их выводы и возможные применения подобных соединений были представлены в журнале Physical Review X.

Мы с коллегами ждём, что явления, наблюдаемые в полупроводниках, будут вскрытым в ионных жидкостях комнатной температуры. Нам кажется, что они найдут множество важных применений, — заявил Николай Бриллиантов, профессор Сколковского института науки и технологий.

Ионные жидкости, по сути, представляют собой жидкие соли. В то время как их обычные кузены, такие как вода или бензин, состоят из электрически нейтральных молекул, молекулы ионных жидкостей несут электрические детонаторы.

Неорганические соли переходят в подобное состояние только при высоких температурах, однако в последние годы учителя открыли сразу несколько сложных базисных веществ с подобным устройством, которые остаются жидкими при комнатной температуре. 18 апреля, 14:24Российские физики подобрали образцовый материал для создания лазеров

Ионные жидкости располагают массой интересных свойств, какие позволят в будущем использовать их для создания нетоксичных, но при этом жидких проводников, экзотических растворителей, суперконденсаторов и различных компонентов электроники и электромагнитных сетей, в том большее числе движущихся частей роботов.

Проблема, как отмечает Бриллиантов, заключается в том, что ученые до сих пор не до конца понимают и спорят о том, как именно ионные жидкости проводят ток. Дело в том, что подобные соединения должны содержать в себе одинаковое число положительно и отрицательно заряженных ионов, нейтрализующих друг друга при сближении.

Иными словами, свободных носителей заряда в подобной жидкости не должно быть и она должна быть изолятором, а не проводником, однако в реальности наблюдается совершенно обратная картина. Российские физики и их зарубежные коллеги, как передаёт пресс-служба Сколтеха, нашли объяснение этому, создав математическую модификация жидкой соли.

Как оказалось, механизм электропроводности в таких жидкостях весьма необычен. Большую часть медли ионы внутри них действительно делают в нейтральном состоянии, спаиваюсь в пары с носителями противоположного заряда или в более массивные структуры.

С другой стороны, как показали расчеты ученых, почти незаметные тепловые флуктуации, неизбежно возникающие в разных частях жидкости, заставляют подобные структуры разлагаться на очень короткое время и потом заново соединяться. 30 мая, 16:40Ученые из МФТИ превратили кинескоп телевизора в вечную лампочку

В результате этого, электричество колыхается через жидкие соли, подобно атлетам, участвующим в своего родом многоборье. Пока ионы пребывают в свободном состоянии, они поддерживают электрический ток, а затем передают эстафету следующей дестуры частиц. Нечто похожее, как отмечают ученые, совершается в полупроводниках, через какие электричество движется благодаря взаимодействию дырок и электронов.

С другой стороны, как отмечает Бриллиантов, эта идея не может объяснить всех парадоксов ионных жидкостей. Дело в том, что большее число свободных ионов, которые фиксируются внутри жидких солей во время экспериментов с ними, значительно ниже, чем предсказывает данная теория. Почему это так, ученым еще предстоит разузнать.

Редактор рубрики

Леонид Кузьмин

Место события на карте мира:

Российские ученые выяснили, почему жидкие соли проводят ток

комментарии (0)

Другие интересные новости

Умер режиссер Федор Петрухин