Команда ученых из EPFL и Токийского технологического института обнаружила, что может превратить обычное стекло в полупроводник, работающий на свету, с помощью фемтосекундного лазера, что является значительным прорывом в материаловедении. Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Applied, открыло новые возможности для различных применений, таких как умные окна и датчики.
Ученых интересовало поведение атомов в теллуритовом стекле, содержащем теллур, при воздействии сверхбыстрых импульсов высокоэнергетического лазерного излучения. Они с удивлением обнаружили, что лазер создает крошечные кристаллы теллура и оксида теллура, полупроводниковых материалов, внутри стекла, именно там, куда попадает свет. Эта находка означает, что стекло может генерировать электричество при воздействии дневного света.
Команда была в восторге от этого открытия и увидела потенциал для создания долговечных узоров на поверхности стекла, которые могли бы вырабатывать электричество при освещении. Это прорыв, поскольку методика не требует никаких дополнительных материалов, и все, что нужно, - это теллуритовое стекло и фемтосекундный лазер для создания активного фотопроводящего материала.
«Теллур - полупроводник, поэтому, основываясь на этом выводе, мы задались вопросом, можно ли написать на поверхности теллуритного стекла прочные узоры, которые будут надежно вызывать электричество при воздействии света, и ответ оказался положительным», - объясняет руководитель лаборатории Галатея в EPFL Ив Беллуар.
Команда EPFL использовала теллуритовое стекло, предоставленное их коллегами из Tokyo Tech, и применила свой опыт в технологии фемтосекундного лазера для модификации стекла и изучения влияния лазера. Они обнаружили, что, нарисовав простой узор из линий на поверхности диска из теллуритного стекла диаметром 1 см, можно создать устройство, способное генерировать ток при воздействии ультрафиолетового света и видимого спектра. И оно может работать в течение нескольких месяцев, не разрушаясь.
Потенциал этого открытия огромен, оно может произвести революцию в использовании стекла в нашей повседневной жизни. С помощью новой техники можно разработать умные окна, способные генерировать электричество, датчики, способные обнаруживать свет, и другие устройства.