Третиране на телуритно стъкло с лазер го превръща във фотопроводим материал
(снимка: EFPL)
В търсене на по-ефективни начини за преобразуване на слънчевата енергия в електричество, учени от швейцарския институт EPFL и Токийския технологичен институт откриха удивителен феномен. Кратко излагане на телуритно стъкло на фемтосекунден лазер го превръща в светлочувствителен полупроводник.
Откритието разкрива възможности за производство на фоточувствително стъкло без никакви допълнителни материали или усилия. Учените на шега сравняват своята разработка с алхимията.
„Фантастично е, че превръщаме стъклото в полупроводник на място, използвайки светлина”, коментира съавторът на изследването Ив Белуар. „По същество ние трансформираме материалите в нещо друго, може би доближавайки се до мечтата на алхимика”.
Учените изследват поведението на атомите в телуритно стъкло (TeO2), когато са изложени на свръхбързи импулси на високоенергийно лазерно лъчение. По време на експериментите те откриват, че лазерът създава в стъклото малки кристали от полупроводниковите материали телур и телурен оксид – в точката, където попада лъчът.
Това означава, че третираните по този начин площи могат да генерират електричество, когато са изложени на дневна светлина, отбелязва Interesting Engineering в публикация за изследването.
„Интересното на тази технология е, че процесът не изисква никакви допълнителни материали. Всичко, от което се нуждаете, е телуритно стъкло и фемтосекунден лазер, за да създадете активен фотопроводим материал”, пояснява Ив Белуар.
По време на експеримента, 1-сантиметров диск от телуритно стъкло, получено от Япония, е гравиран с лазер. При излагане на светлина от ултравиолетовия до видимия спектър, третираната зона генерира електрически ток, като остава стабилно работеща в продължение на месеци. По същия начин могат да бъдат създадени светлинни сензори и други полупроводникови вериги върху стъкло, като се използва само лазерен източник на светлина.
Технологията може да се приложи на място върху вече монтирано стъкло, превръщайки го в смарт стъкло с необходимата функционалност. Вярно е, че обикновеното прозоречно стъкло не е подходящо за това. Но ако технологията бъде възприета от производителите, това може да доведе до революция в архитектурата.