Kas juhtub siis, kui materjal, mis tavaliselt üldse elektrit ei juhi, hakkab äkki voolu läbides valgust kiirgama? Selgub, et see on täiesti võimalik. Rahvusvaheline teadlaste rühm lõi neljateistkümne aasta töö järel just sellise veidra ja ebahariliku isolaatori. See on väga ootamatu avastus, mis võib avada uusi võimalusi tuleviku tehnoloogiatele.
Väiksed kristallid, suur efekt
Sellise efekti saavutamiseks kasutati erilisi orgaanilisi molekule, mis aitavad elektril jõuda imepisikeste kristallideni ja panevad need särama. Iga selline osake on vaid mõne nanomeetri suurune – tunduvalt väiksem kui ükskõik milline palja silmaga nähtav tolmutera. Just need tillukesed osakesed on edu võti.
Põhiline nipp seisneb selles, et teadlased kasutasid molekule, mis suudavad koguda energiat ja kanda selle edasi kristalli sees olevatele aatomitele. Nii hakkab isolaator, mis ise on muidu täielikult passiivne ja elektrit mitte juhtiv, voolu toimel valgust kiirgama.
Kuidas see töötab lihtsas keeles?
Kogu protsessi võib ette kujutada nagu teatejooksu, kus käest kätte antakse teatepulk. Erilised molekulid „haaravad” energia elektrivoolust ja annavad selle edasi kristalli sees olevatele aatomitele. Aatomid hakkavad seejärel tugevamalt võnkuma ning lõpuks kiirgavad valgust. Nii muutub muidu täiesti passiivne materjal väikeseks valgusallikaks.
Katsete tulemused näitasid, et see meetod on üllatavalt tõhus. Uue tehnoloogia abil saadud valgus on märksa tugevam, eredam ja lihtsamini esile kutsutav kui varasemates katsetes. Võrreldes vanemate lahendustega suurenes valguse eredus enam kui seitsekümmend korda.
See tähendab, et teadlastel õnnestus kogu protsessi oluliselt täiustada ja muuta see palju efektiivsemaks. Selline arenguhüpe on väga suur samm edasi, eriti arvestades, kui palju aastaid see kõik aega võttis.
Värvide muutmine ja tulevikuväljavaated
Üks huvitavamaid avastuse eeliseid on see, et need väikesed osakesed võivad kiirata eri värvi valgust. Värvi muutmiseks ei pea ümber tegema kogu seadet – piisab, kui muuta kristalli sees olevaid lisandeid. Nii saab tekitada rohelist, valget või isegi inimsilmale vaevu nähtavat, infrapunasele lähedast valgust.
Professor Liu Xiaogang meenutab, et esimeste katsete tulemused rohkem kui kümme aastat tagasi olid väga nõrgad. Siiski ei loobutud ning tööd jätkati mitme ülikooli teadlaste meeskondadega ühiselt. Selline järjekindlus tasus end lõpuks ära.
Teekond uue põlvkonna valgusallikateni
Muidugi ei ole tehnoloogia veel täiuslik. Valguse eredust piiravad teatud materjalide omadused ning seadmete ehitus vajab veel täiustamist. Samas on juba ainuüksi see, et isolaator on sunnitud valgust kiirgama, tohutu samm edasi.
See võib olla algus uue põlvkonna valgusallikatele, mis on vastupidavad, ökonoomsed ja kergesti kohandatavad väga erinevates valdkondades – alates nutiseadmetest ja sensoritest kuni täiesti uute optiliste lahendusteni.
