Wetenschappers hebben ontdekt dat elektriciteit op een onverwachte plaats stroomt - over de oppervlakken van rotsen.
Minerale coatings op rotsen veranderen zonlicht in elektriciteit en gaan aan als een lichtschakelaar wanneer de zon erop valt, volgens een studie die op 22 april is gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences.
Planten gebruiken fotosynthese om zonlicht om te zetten in chemische energie. En zonnecellen produceren elektriciteit door het foto-elektrische effect, waarbij zonlicht elektronen vrij van atomen verdringt, waardoor er stroom vloeit in halfgeleiders zoals silicium. Maar wetenschappers wisten heel weinig over natuurlijke, niet-biologische systemen die elektriciteit produceren.
In de nieuwe studie analyseerden onderzoekers de minerale coatings op rotsen in Noord-China en coatings op karst - een geërodeerd landschap van kalksteen - en rode bodemdeeltjes in Zuid-China.
Ze gebruikten microscopen en röntgenspectroscopie - een methode die de elementen waaruit een stof bestaat blootlegt - om erachter te komen dat de coatings vol ijzer en mangaan zaten, twee elementen die worden gebruikt in coatings voor zonnecellen.
Ze ontdekten dat licht in de coatings in elektriciteit veranderde, maar niet in de onderliggende rots. Toen het licht dat op de mineralen viel, veranderde, veranderden de foto-elektrische stromen ook snel en gingen aan en uit als een lichtschakelaar, volgens een verklaring.
Deze natuurlijke foto-elektrische coatings beslaan uitgestrekte woestijn-, karst- en rode bodemdeeltjes over de hele wereld, merkten de auteurs op. "De inheemse halfgeleidende ijzer- / mangaanrijke coatings kunnen gedeeltelijk een rol spelen die vergelijkbaar is met fotosynthetische systemen en daardoor een onderscheidende drijvende kracht vormen" voor enkele van de belangrijkste chemische reacties op het aardoppervlak, schreven de onderzoekers in het onderzoek.
