La glace, qu’on retrouve partout dans notre quotidien, nous réserve une surprise fascinante capable de changer notre vision des phénomènes naturels et d’ouvrir la porte à de nouvelles applications technologiques, comme la production d’électricité à partir d’eau. On a découvert que la glace peut générer de l’électricité lorsqu’elle subit une déformation mécanique, un phénomène appelé flexoélectricité. Cette avancée attire beaucoup d’attention pour ses nombreuses retombées possibles dans divers domaines.
Des propriétés surprenantes
La flexoélectricité correspond à la capacité d’un matériau à produire une charge électrique lorsqu’il est déformé de façon irrégulière. À la différence des matériaux piézoélectriques, qui se contentent de générer une charge lors d’une simple compression, la glace ne réagit qu’à des déformations inégales. Par temps très froid, une fine couche en surface se comporte comme un matériau polarisé (on parle alors de ferroélectricité). Ce phénomène a été relevé à des températures inférieures à -113 °C (160K).
Cette couche dite ferroélectrique fait en sorte que la glace développe d’elle-même une polarisation électrique, réversible lorsqu’on lui applique un champ électrique externe. Pour reprendre les mots du Dr Xin Wen, « cela signifie que la surface de la glace peut développer une polarisation électrique naturelle ». Ce phénomène pourrait bien expliquer pourquoi les nuages d’orage accumulent autant de charge électrique pour donner naissance aux éclairs.
Un travail d’équipe international
L’étude qui a mis en lumière ces propriétés a été menée par l’Institut de nanoscience de Barcelone (ICN2) et publiée dans Nature Physics en août 2025. La recherche s’est faite en collaboration avec l’Université Xi’an Jiaotong et l’Université Stony Brook. Les chercheurs ont en effet constaté que, lorsqu’on plie doucement une dalle de glace coincée entre deux plaques métalliques, une charge électrique se génère et reste mesurable jusqu’à 0°C.
Le professeur Gustau Catalán rappelle que « le potentiel électrique généré par la flexion d’une dalle de glace a été mesuré », confirmant ainsi ce qui avait déjà été observé lors de collisions entre particules de glace dans les orages.
Des applications qui font rêver
Les retombées pratiques de cette découverte sont nombreuses. Mieux comprendre les phénomènes d’orage pourrait éclairer le processus complexe de formation des éclairs et donner naissance à des capteurs autonomes (fonctionnant sans avoir besoin d’une source d’énergie externe) destinés aux environnements ultra-froids, là où l’eau gèle naturellement.
Intégrer la glace dans des systèmes électroniques ouvre aussi la voie à des dispositifs de surveillance de l’environnement ou de détection de mouvements et vibrations dans les zones polaires. En associant la glace à d’autres matériaux ou en miniaturisant ces appareils, on pourrait obtenir des solutions innovantes à moindre coût, semblables aux générateurs thermoélectriques.
Un horizon tout nouveau
Cette découverte bouscule les idées que l’on se faisait jusqu’alors sur les capacités électromécaniques des matériaux naturels, incitant à repenser le rôle que la glace pourrait jouer dans des systèmes autonomes, simples et économiques, pour des applications environnementales et d’innovation technologique.
