اكتشف الباحثون أن تعريض زجاج التيلوريوم لضوء ليزر الفيمتو ثانية ينتج بلورات نانوية شبه موصلة، مما يفتح إمكانية تحويل الزجاج إلى سطح يولد الطاقة باستخدام الضوء فقط. ماذا يحدث عندما يتعرض زجاج التيلوريوم إلى ليزر الفيمتو ثانية؟ حاولت جوزدن تورون من مختبر جالاتيا، والتي تعمل مع علماء في معهد طوكيو للتكنولوجيا، الإجابة على هذا السؤال في أطروحتها العليا، وقد يؤدي اكتشافها في يوم من الأيام إلى تحويل النوافذ إلى أجهزة لجمع الضوء واستشعاره من مادة واحدة. ونشرت نتائج أبحاثها في مجلة PRApplied.
العلماء المهتمون بكيفية إعادة تنظيم الذرات في زجاج التيلوريوم عند إضاءتها بنبضات سريعة من ليزر الفيمتو ثانية عالية الطاقة، عثروا على تشكيل بلورات نانوية من التيلوريوم وأكسيد التيلوريوم، وهما مادتان من أشباه الموصلات محفورتان في الزجاج، حيث تم إضاءة الزجاج. وهنا اكتشف العلماء لحظة معجزة، حيث أنه من الممكن للمواد شبه الموصلة أن تولد الكهرباء عند تعرضها لأشعة الشمس.
"التيلوريوم هو مادة شبه موصلة، وبناءً على هذا الاكتشاف تساءلنا عما إذا كان من الممكن كتابة أنماط طويلة الأمد على سطح زجاج التيلوريوم يمكنها توليد تيار كهربائي بشكل موثوق عند إضاءته بالضوء، وكان الجواب نعم"، يوضح إيف بيلوارد، الذي يدير مختبر EPFL Galatea. "التطور المثير للاهتمام حول هذه التكنولوجيا هو أنه لا توجد حاجة إلى مواد إضافية في هذه العملية. هناك حاجة فقط إلى زجاج التيلوريوم وليزر الفيمتو ثانية لإنشاء مواد موصلة ضوئية نشطة."
استخدم فريق EPFL زجاج التيلوريوم الذي أنتجه زملاء في معهد طوكيو للتكنولوجيا، وقاموا بتعديل الزجاج باستخدام خبرتهم في تكنولوجيا ليزر الفيمتو ثانية، وقاموا بتحليل تأثيرات الليزر. وبعد إلقاء الضوء على نمط بسيط من الخطوط على سطح زجاج التيلوريوم الذي يبلغ قطره سنتيمترًا واحدًا، وجد تورون أنه يمكن أن يولد تيارًا كهربائيًا عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي، وأن التيار يمكن أن يستمر لعدة أشهر.
وقال إيف بيروارد: "إنه لأمر مدهش، أننا نستخدم الضوء لتحويل الزجاج إلى أشباه الموصلات". "نحن في الأساس نحول المادة إلى شيء آخر، ربما يكون قريبًا من حلم الخيميائي!" قال إيف بيروارد. "