Hva skjer når tellurittglass utsettes for en femtosekundlaser? Gözden Torun fra Galatea-laboratoriet ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), i samarbeid med forskere fra Tokyo Institute of Technology (TIT), forsøkte å svare på dette spørsmålet i avhandlingsarbeidet, og oppdagelsen hennes kan en dag gjøre vinduer til enkeltmateriale lysinnhøsting og sensing enheter. Forskningen ble publisert i en fersk utgave av Physical Review Applied.
Ved å bruke en femtosekundlaser for å etse halvledermønstre, ble tellurittglass forvandlet til en "transparent" lysenergisamler.
Forskere som var interessert i hvordan atomer i tellurittglass reorganiserer seg når de utsettes for raske pulser fra høyenergi-femtsekundlasere, snublet over dannelsen av nanoskalakrystaller av tellur og telluroksid, begge halvledende materialer etset inn i glasset på de nøyaktige stedene der glasset ble eksponert. Dette var en lys idé for forskerne, siden halvledermaterialer utsatt for sollys kan føre til kraftproduksjon.
Tellur er en halvleder, og basert på denne oppdagelsen lurte vi på om det var mulig å skrive holdbare mønstre på overflaten av tellurittglass som pålitelig kunne indusere en elektrisk strøm når de utsettes for lys, og svaret var ja," forklarer Yves Bellouard, leder av EPFLs Galatea-laboratorium. En interessant variant av denne teknikken er at ingen ekstra materialer er nødvendig for prosessen. Alt du trenger er tellurittglass og en femtosekundlaser for å lage et aktivt fotoledende materiale."
Ved å bruke tellurittglass produsert av kolleger ved Tokyo Institute of Technology, brukte teamet fra École Polytechnique Fédérale de Lausanne sin ekspertise innen femtosekundlaserteknologi for å modifisere glasset og analysere effektene av laseren. Etter å ha eksponert et enkelt mønster av linjer på overflaten av et stykke tellurittglass med 1-centimeter diameter, fant Torun ut at når den ble eksponert for de ultrafiolette og synlige spektrene, kunne den generere en elektrisk strøm som kunne vare i flere måneder.
Yves Bellois sa: "Det er fantastisk, vi bruker lys til å gjøre glass til halvledere. Vi transformerer i utgangspunktet materialer til andre stoffer og nærmer oss kanskje alkymistens drøm."
