Hvad sker der, når telluritglas udsættes for en femtosekundlaser? Gözden Torun fra Galatea-laboratoriet ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) forsøgte i samarbejde med forskere fra Tokyo Institute of Technology (TIT) at besvare dette spørgsmål i sit afhandlingsarbejde, og hendes opdagelse kan en dag forvandle vinduer til enkelt-materiale lys-høst og sensing enheder. Forskningen blev offentliggjort i et nyligt nummer af Physical Review Applied.
Ved at bruge en femtosekundlaser til at ætse halvledermønstre blev telluritglas omdannet til en "gennemsigtig" lysenergiopsamler.
Forskere, der var interesserede i, hvordan atomer i telluritglas reorganiserer sig, når de udsættes for hurtige pulser fra højenergi-femtosecond-lasere, snublede over dannelsen af nanoskalakrystaller af tellur og telluriumoxid, begge halvledende materialer ætset ind i glasset på de præcise steder, hvor glasset blev eksponeret. Dette var en lys idé for forskerne, da halvledermaterialer udsat for sollys kunne føre til energiproduktion.
Tellur er en halvleder, og på baggrund af denne opdagelse spekulerede vi på, om det var muligt at skrive holdbare mønstre på overfladen af telluritglas, som pålideligt kunne inducere en elektrisk strøm, når de udsættes for lys, og svaret var ja," forklarer Yves Bellouard, leder af EPFL's Galatea-laboratorium. En interessant variation af denne teknik er, at der ikke er behov for yderligere materialer til processen. Alt hvad du behøver er telluritglas og en femtosekundlaser for at skabe et aktivt fotoledende materiale."
Ved at bruge telluritglas produceret af kolleger ved Tokyo Institute of Technology brugte holdet fra École Polytechnique Fédérale de Lausanne deres ekspertise inden for femtosecond-laserteknologi til at modificere glasset og analysere laserens virkninger. Efter at have eksponeret et simpelt mønster af linjer på overfladen af et 1-centimeter-diameter stykke telluritglas, fandt Torun ud af, at når den blev udsat for de ultraviolette og synlige spektrum, kunne den generere en elektrisk strøm, der kunne vare i flere måneder.
Yves Bellois sagde: "Det er fantastisk, vi bruger lys til at omdanne glas til halvledere. Vi omdanner grundlæggende materialer til andre stoffer og nærmer os måske alkymistens drøm."
