باختصار
وجد العلماء طريقةً تحول الكهرباء في الجرافين إلى مصباح موفر للطاقة.

إبطاء سرعة وتوهج الضوء

وجد العلماء طريقةً تحول الكهرباء في الجرافين إلى مصباح موفر للطاقة.

وبحسب الدراسة عندما يسقط الضوء على ورقة من الجرافين- وهي مادة ذات تشكيل ثنائي الأبعاد مكون من عنصر الكربون- فإنه يمكن للجرافين إبطاء الفوتونات مئات المرات، وهذه الفوتونات المبطأة تتحرك عبر ورقة الجرافين بطريقة مشابهة لطريقة انتقال الإلكترونات في نفس المادة، منتجةً نوعاً من "التوهج" أو الشدّة لشعاع مركَّز من الضوء.

وقال قائد فريق البحث آيدو كامينير: "للجرافين القدرة على التقاط الضوء في أوضاع نسميها السطح البلازمي".

ويوضِّح أن البلازمونات هي نوع من الجزيئات الافتراضية التي تبين تذبذبات الإلكترونات على السطح، والتي تصبح سرعتها في الجرافين "أبطأ بعدة مئات من سرعة الضوء في الفضاء الحُر".

تسريع الإلكترونات وومضة من الضوء

بغض النظر عن هذا، تمر الإلكترونات في الجرافين بسرعة عالية جداً، تصل إلى مليون متر في الثانية، أو حوالي 1\300 من سرعة الضوء في الفراغ، وهذا يعني أن السرعتين متشابهتان كفايةً لتحدث التفاعلات المهمة بين نوعي الجزيئات في حال تم ضبطها على نفس السرعة.

"يمكن إجراء هذا التحويل لأن سرعة الإلكترونات تقترب من سرعة الضوء في الجرافين، كاسرةً "حاجز الضوء" حسب كامينير "في حالة الجرافين، وهذا يؤدي إلى انبعاث موجات ضوئية مهتزة، محاصرة في بعدين".

المفهوم المعتمد على البلازمون لديه احتمالات ليصبح أكثر كفاءة، وأكثر إحكاماً وتقارباً، وأسرع وأكثر مرونة في تسخير الضوء، بالمقارنة مع أنابيب الفلورسنت والأضواء الثنائية الباعثة للضوء (LEDs).

كما وجد العلماء أن البلازمونات يمكن أن تصنع دارات جديدة معتمدة على الضوء في رقائق ميكروية، يمكنها تغيير ليس فقط الإضاءة المنزلية وإنما الأجهزة اليومية مثل الهاتف الذكي والكمبيوتر اللوحي.

شرح حول مقدرة الضوء في الجرافين في الفيديو أدناه: