Un efect cuantic surprinzător accelerează transferul de energie, cu folos pentru panouri solare și lasere

Cercetătorii au descoperit un mecanism necunoscut până acum care îmbunătățește mult felul în care energia trece între puncte cuantice și moleculele din apropiere. Mecanismul se numește transfer de energie triplet asistat de un proton naveta, iar potrivit relatării ScienceDaily despre studiu, cheia este mișcarea temporară a unui singur proton.

Cum funcționează

Descoperirea vine de la echipa profesorului Kaifeng Wu, de la Institutul de Fizică Chimică din Dalian, parte a Academiei Chineze de Științe. Procesul are patru pași coordonați. Întâi, punctele cuantice din seleniură de zinc absorb lumina și trec într-o stare excitată. Apoi, o sarcină pozitivă se mută către o moleculă de fenol, în timp ce un proton se deplasează de la fenol la piridină. Un electron trece mai departe, iar la final protonul se întoarce exact de unde a plecat.

Protonul ajunge, așadar, în locul de unde a pornit, dar drumul lui scurt are un efect major, arată sursa. Comparativ cu o variantă fără acest mecanism, naveta protonului crește mult atât viteza, cât și eficiența transferului de energie. Faptul că efectul aproape nu depinde de temperatură sugerează că la mijloc este tunelarea cuantică, nu un proces mânat de căldură.

Rezultatele au fost publicate în revista Nature Materials, în 2026.

La ce ajută

Transferul de energie între astfel de materiale stă la baza mai multor tehnologii. Un control mai bun al lui ar putea ajuta la reglarea celulelor solare și a laserelor, precum și la catalizatori mai eficienți pentru reacții chimice și pentru aplicații de mediu, notează sursa.

Deocamdată este vorba despre cercetare de laborator, sprijinită de calcule teoretice. Mecanismul era slab înțeles înainte de acest studiu, iar noua explicație oferă cercetătorilor o pârghie fină. Anume, un mod de a mări sau de a frâna transferul de energie acolo unde au nevoie, chiar dacă drumul de la principiu la dispozitiv comercial rămâne lung.

Sursă: ScienceDaily