Команда учёных из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и Токийского технологического института выяснили, что кратковременное воздействие фемтосекундным лазером на теллуритовое стекло превращает последнее в полупроводник. Открытие, которое можно назвать настоящим прорывом в материаловедении, поможет в создании всевозможных устройств: от разного рода датчиков до умных окон и зеркал.
Учёных интересовало поведение атомов в теллуритном стекле при воздействии сверхбыстрых импульсов высокоэнергетического лазерного света. Они были удивлены, обнаружив, что лазер создает крошечные кристаллы теллура и оксида теллура, полупроводниковых материалов, внутри стекла, именно там, куда попадал свет. Это открытие означало, что стекло может генерировать электричество под воздействием дневного света.
«Теллур является полупроводником, поэтому мы задались вопросом, можно ли на поверхности теллуритного стекла создать узоры, которые могли бы надежно индуцировать электричество при воздействии света, и ответ — да», — рассказал Ив Беллуар, руководитель лаборатории EPFL.
В ходе эксперимента на 1-сантиметровый диск теллуритового стекла был нанесён специальный рисунок. В итоге оказалось, что под воздействием света (от ультрафиолетового до видимого диапазона) участок стекла с рисунком вырабатывал электрический ток, оставаясь стабильным на протяжении продолжительного периода времени — вплоть до нескольких месяцев.
«Интересная особенность этой технологии заключается в том, что в этом процессе не нужны никакие дополнительные материалы. Все, что вам нужно, — это теллуритное стекло и фемтосекундный лазер, чтобы создать активный фотопроводящий материал», — дополнил Ив Беллуар.
Потенциал данного открытия довольно огромен. Его авторы заявили, что в будущем оно ляжет в основу умных окон, которые смогут генерировать электричество для комнаты под воздействием обычного солнечного света.
«Это фантастика! Мы превращаем стекло в полупроводник под воздействием обычного света. По сути мы превращаем одно вещество в другое, приближаясь к мечте алхимика», — заявили учёные.
