Să fie din lumină!

Aţi auzit, vreodată, de efectul fotoelectric? Nuuu? Da’ de premiul Nobel pariez că aţi auzit. Şi de Albert Einstein, ăla cu părul vîlvoi care a scris, la un moment dat, E = mc². Ei, există o legătură între cele trei subiecte. Şi anume că, în 1921, comitetul Nobel i-a decernat lui Albert Einstein premiul cu acelaşi nume (Nobel, nu Einstein!) pentru descrierea cuantică a efectului fotoelectric, într-unul dintre cele cinci articole revoluţionare ale ciufulitului, scrise în 1905 (unul dintre celelalte patru era ăla cu „eegalemcepătrat“, despre care ştie toată lumea).

Ei bine, efectul fotoelectric e simplu: fotonii (bucăţelele de lumină) care cad pe un metal (sau pe solide, lichide şi gaze ne-metalice), dacă au o energie suficient de mare, reuşesc să cedeze energia aia unui electron din mediul respectiv, pe care-l „eliberează“. Adică, brusc, electronul cu pricina nu mai stă legat în material, e liber aproape ca pasărea cerului, se poate mişca în voie. Şi aşa şi face, generînd curent electric. Că doar asta e curentul, o adunătură de particule încărcate electric.

De la articolul lui Einstein au trecut aproape 110 ani. Între timp, fizicienii şi inginerii din lumea întreagă s-au tot chinuit să scoată energie – nu chiar din piatră seacă, ci mai degrabă din lumina soarelui, care este, după cum vă daţi uşor seama, practic nelimitată.

Şi ajungem la celulele fotovoltaice: şpilul este să găseşti acele materiale sensibile la radiaţia care pică pe ele, în aşa fel încît lumina să smulgă electroni şi să se creeze, astfel, curent electric. S-au inventat multe feluri de fotocelule între timp, pe bază de metale, semi-metale, ba chiar pe baze biologice. Că, pînă la urmă, natura e cel mai şmecher inginer, iar tot ce are frunze aşa trăieşte.

Ei bine, cu bucurie vă anunţ că, în sfîrşit, o echipă de la UCLA a realizat primele fotocelule foarte transparente. Prima aplicaţie e evidentă: punem fotocelule pe geamuri şi avem un plus de energie electrică fără nici un efort şi fără nici un deranj. Bine-bine, veţi întreba (dovedind, astfel, că aţi fost şi atenţi şi vă merge mintea), da’ cum de fotocelulele astea nu-ţi iau lumina? Adică, dacă e să genereze curent electric prin absorbţia de fotoni, nu te lasă taman fără fotonii care te fac să vezi lucrurile din jur?

Ei bine, nu! Pentru că celulele astea – făcute din polimeri transparenţi – absorb radiaţia solară din spectrul infraroşu, iar pe fotonii vizibili îi lasă-n pace să ajungă la noi. Iar de la ferestrele generatoare de energie pînă la ochelarii care să-ţi alimenteze smart­phone-ul mai e doar un pas!

Şi ştiţi care-i pasul următor? Să vină băieţii deştepţi din energie să pună mîna şi pe tehnologia asta, că apele, cărbunii, petrolul şi gazele de şist deja şi le-au împărţit.

Pentru mai multe trăznăi d-ale științei, treceți pe la www.sciencefriction.ro.