ماذا يحدث عندما يتعرض زجاج التيلوريت إلى ليزر الفيمتو ثانية؟ حاولت جوزدن تورون من مختبر جالاتيا في مدرسة البوليتكنيك الفيدرالية في لوزان (EPFL)، بالتعاون مع علماء من معهد طوكيو للتكنولوجيا (TIT)، الإجابة على هذا السؤال في أطروحتها، وقد يؤدي اكتشافها في يوم من الأيام إلى تحويل النوافذ إلى أجهزة حصاد واستشعار الضوء أحادية المادة. تم نشر البحث في العدد الأخير من مجلة Physical Review Applied.
باستخدام ليزر الفيمتو ثانية لحفر أنماط أشباه الموصلات، تم تحويل زجاج التيلوريت إلى مجمع طاقة ضوئية "شفاف".
العلماء المهتمون بكيفية إعادة تنظيم الذرات في زجاج التيلوريت عند تعرضها لنبضات سريعة من ليزر الفيمتو ثانية عالية الطاقة، تعثروا في تكوين بلورات نانوية من التيلوريوم وأكسيد التيلوريوم، وكلاهما مواد شبه موصلة محفورة في الزجاج في المواقع الدقيقة التي تعرض فيها الزجاج. وكانت هذه فكرة رائعة بالنسبة للعلماء، حيث أن المواد شبه الموصلة المعرضة لأشعة الشمس يمكن أن تؤدي إلى توليد الطاقة.
التيلوريوم هو مادة شبه موصلة، وبناءً على هذا الاكتشاف، تساءلنا عما إذا كان من الممكن كتابة أنماط متينة على سطح زجاج التيلوريت يمكنها توليد تيار كهربائي بشكل موثوق عند تعرضه للضوء، وكانت الإجابة نعم"، يوضح إيف بيلوارد، "رئيس مختبر جالاتيا في EPFL. أحد الاختلافات المثيرة للاهتمام في هذه التقنية هو عدم الحاجة إلى مواد إضافية لهذه العملية. كل ما تحتاجه هو زجاج التيلوريت وليزر الفيمتو ثانية لإنشاء مادة موصلة ضوئية نشطة."
باستخدام زجاج التيلوريت الذي أنتجه زملاء في معهد طوكيو للتكنولوجيا، استخدم فريق من مدرسة البوليتكنيك الفيدرالية في لوزان خبرتهم في تكنولوجيا ليزر الفيمتو ثانية لتعديل الزجاج وتحليل تأثيرات الليزر. بعد الكشف عن نمط بسيط من الخطوط على سطح قطعة زجاج التيلوريت 1-قطرها سنتيمتر، وجد تورون أنه عند تعريضها للأشعة فوق البنفسجية والطيف المرئي، يمكن أن تولد تيارًا كهربائيًا يمكن أن يستمر لعدة أشهر.
قال إيف بيلوا: "إنه أمر رائع، نحن نستخدم الضوء لتحويل الزجاج إلى أشباه الموصلات. نحن في الأساس نحول المواد إلى مواد أخرى وربما نقترب من حلم الخيميائي".
