science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoekers vinden natuurlijk voorkomende fotostromen in anorganische minerale systemen

Foto-elektrische conversie op het planeetoppervlak via wijdverbreide Fe- en Mn-mineraalcoatings. Krediet:Anhuai Lu en Yan Li.

Een team van onderzoekers met leden verbonden aan verschillende instellingen in China, een in Canada en een in de VS heeft bewijs gevonden van natuurlijk voorkomende fotostromen in anorganische minerale systemen. In hun paper gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences, de groep beschrijft hun onderzoek naar natuurlijk voorkomende vernissen en andere steencoatings in verschillende delen van China.

De meeste mensen hebben korsten gezien die zich op rotsen vormen - sommige zijn organisch, zoals mos, andere zijn anorganisch en zijn meestal gemaakt van mineralen. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben bewijs gevonden van foto-elektrische stromen die in anorganische minerale korsten stromen.

Foto-elektrische materialen zijn materialen die elektriciteit opwekken bij blootstelling aan licht, zoals die gevonden worden in zonnecellen. In de natuur, er is veel bekend over organische foto-elektrische systemen - ze vormen de basis van fotosynthese. Maar tot nu toe, er is weinig bekend over niet-biologische systemen die licht omzetten in elektriciteit. De onderzoekers vermoedden dat steenkorsten zo'n materiaal zouden kunnen zijn, omdat zoveel ervan ijzer en mangaan bevatten, die zijn gebruikt in door mensen gemaakte fotostroomsystemen. Om erachter te komen of dit het geval was, de onderzoekers bevestigden sensoren op monsters van woestijnvernis en lieten er vervolgens zonlicht op schijnen. Ze deden hetzelfde met soortgelijke stenen die geen verniskorst als controle hadden.

De onderzoekers melden dat de vernissen op het licht reageerden door elektronen af ​​te geven, resulterend in een stromende stroom. En ze deden dat alsof ze een schakelaar waren - toen zonlicht hen trof, ze lieten elektronen los, toen het zonlicht werd geblokkeerd, ze stopten met het vrijgeven van elektronen. Ze melden ook dat ze dezelfde resultaten zagen bij het testen van karst en roodachtige coatings in sommige grondmonsters. Ze vonden geen dergelijke activiteit bij het testen van kale rots.

De onderzoeksgroep suggereert dat de rotscoatings zich gedroegen als foto-elektrische generatoren. Ze merkten ook op dat sommige gebieden op het aardoppervlak enorme stukken gecoate of korstige rots hebben, die allemaal vermoedelijk elektriciteit opwekken. Ze kunnen niet zeggen welke impact dat heeft, maar theoretiseren dat het waarschijnlijk een rol speelt in sommige biogeochemische processen, in sommige opzichten vergelijkbaar met biologische foto-elektrische systemen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk