زجاج منزلك قد يتحول إلى مولدات كهربائية بكفاءة عالية

إكشتف الباحثون أنه من خلال تعريض زجاج التيلوريت لضوء “ليزر الفيمتو ثانية” يتمكن من خلق بلورات نانوية شبه موصلة، ما يفتح إمكانية تحويل الزجاج إلى أسطح توليد الكهرباء باستخدام الضوء فقط.

ويعتبر زجاج التيلوريت من أشباه المعادن، هش، ذو لون رمادي فضي، وهو يشبه القصدير، ويعد ليزر الفيمتو ثانية من الليزر الذي يصدر إشعاعات ضوئية، مدتها تقع في مجال الفمتو ثانية، يُجَمِع طاقة كبيرة في فترة زمنية قصيرة جدا.

ونظراً لاهتمام العلماء بكيفية إعادة تنظيم الذرات الموجودة في زجاج التيلوريت عند تعرضها لنبضات سريعة من ضوء ليزر الفيمتو ثانية عالي الطاقة، عثر العلماء على تكوين بلورات التيلوريوم وبلورات أكسيد التيلوريوم على المستوى النانوي، وكلاهما مواد شبه موصلة محفورة في الزجاح. وكانت تلك لحظة اكتشاف بالنسبة للعلماء، حيث أن تعرّض مادة شبه موصلة لضوء النهار قد يؤدي إلى توليد الكهرباء.

وكان هدف جوزدن تورون في مختبر جالاتيا، بالتعاون مع علماء طوكيو للتكنولوجية، معرفة ما يحدث عند تعريض زجاج التيلوريت لضوء ليزر الفيمتو ثانية.

وقال إيف بيلوارد، الذي يدير مختبر جالاتيا التابع لـ “EPFL”: “بما أن التيلوريوم شبه موصل، وبناءً على هذه النتيجة، فقد تساءلنا عما إذا كان من الممكن كتابة أنماط متينة على سطح زجاج التيلوريت يمكنها توليد الكهرباء بشكل موثوق عند تعرضها للضوء، والإجابة هي نعم”.

وأضاف: “التطور المثير للاهتمام في هذه التقنية هو عدم الحاجة إلى مواد إضافية في هذه العملية. كل ما تحتاجه هو زجاج التيلوريت وليزر الفيمتو ثانية لصنع مادة موصلة ضوئية نشطة”.

وبحسب مجلة “scitechdaily” العلمية، فإنه باستخدام زجاج التيلوريت الذي أنتجه الباحثون في المختبر، استخدم فريق البحث خبرته في تكنولوجيا “ليزر الفيمتو ثانية” لتعديل الزجاج وتحليل تأثير الليزر. بعد تعريض نمط خطي بسيط على سطح زجاج التيلوريت الذي يبلغ قطره 1 سم، اكشتف العلماء في مختبر جالاتيا أنه يمكن أن يولد هذا الزجاج تيارًا عند تعريضه للأشعة فوق البنفسجية والطيف المرئي، ويمكن الاعتماد على ذلك لعدة أشهر.

يقول بيلوارد: “هذا أمر رائع، فنحن نقوم بتحويل الزجاج محليًا إلى أشباه الموصلات باستخدام الضوء، نحن في الأساس نحول المواد إلى شيء آخر، وربما نقترب من حلم الخيميائي ( فن وعلم التلاعب والتغيير في المادة باستخدام الطاقة الطبيعية)”.