Energjia diellore përtej çdo parashikimi – Elektronet përshkojnë materialet në një “shpërthim” të vetëm

Hulumtimet zbulojnë një mekanizëm të habitshëm në materiale, lëvizja e elektroneve e vëzhguar nga shkencëtarët ngre pyetje dhe mundësi të reja për sektorin e energjisë së rinovueshme.

Studiuesit në Universitetin e Kembrixhit kanë zbuluar një sjellje të re të elektroneve. Ato mund të shtyhen në materialet diellore, duke prodhuar efekte që mund të ndikojnë në teknologjitë e kapjes së energjisë diellore. Elektronet kalojnë shtresat me një shpejtësi ekstreme, në kufirin maksimal të lejuar nga ligjet e natyrës, falë dridhjeve të molekulave.

Fenomeni i monitoruar në laborator zgjat rreth 18 femtosekonda, ose njëzet katriliontë të sekondës. Ky është një interval tepër i vogël, tepër i shpejtë. Studiuesit kanë vëzhguar një elektron që kalon me sukses një kufi midis materialeve në një ngjarje të vetme dhe me shpejtësinë e treguar.

Pratyush Ghosh, autori kryesor i studimit dhe një studiues në Kolegjin St John's, Kembrixh, tha: "Ne projektuam qëllimisht një sistem që, sipas teorisë konvencionale, nuk duhet të kishte transferuar ngarkesë kaq shpejt. Sipas rregullave konvencionale të projektimit, ky sistem duhet të kishte qenë i ngadaltë, dhe kjo është ajo që e bën rezultatin kaq të habitshëm. Në vend që të endet rastësisht, elektroni lëshohet në një shpërthim të vetëm, koherent. Dridhja vepron si një katapultë molekulare. Dridhjet jo vetëm që shoqërojnë procesin, por e nxisin atë në mënyrë aktive."

Nga fjalët e Ghosh dhe Rao del një parim inovativ për energjinë diellore: dridhjet molekulare veprojnë si një katapultë, duke e transformuar transferimin e ngarkesës në një mjet efektiv.

Nature Communications është revista shkencore që publikoi këtë hulumtim.

Rezultatet sfidojnë bindjen se transferimi ultra i shpejtë i ngarkesës kërkonte ndryshime të mëdha energjie midis materialeve dhe ndërveprime të forta elektronike. E zakonshme në shkencën e energjisë diellore, ky formulim tejkalohet, por me shtimin e kushteve të caktuara.

Këto mund të zvogëlojnë efikasitetin e energjisë duke rritur humbjet e energjisë. Shpejtësia e ndarjes së ngarkesës varet nga mënyra se si molekulat vibrojnë, dhe për këtë arsye nga karakteristikat e katapultës molekulare të përshkruar nga autori.

Fizikani Akshay Rao i Laboratorit Cavendish diskuton një parim të ri të projektimit, duke marrë parasysh zbatimin praktik të zbulimit: "Në vend që të përpiqemi të shtypim lëvizjen molekulare, tani mund të projektojmë materiale që e shfrytëzojnë atë, duke i kthyer dridhjet nga një kufizim në një mjet."/Lajmi i Fundit

Burimi:
ScienceDaily