يمكن أن يصبح صنع الألواح والشاشات الشمسية أكثر سهولة إلى حد كبير بعد حدوث اختراق كبيروفقًا للعلماء الذين اكتشفوه.

حيث يقول الباحثون إن الاكتشاف الجديد يستبدل مادة يومية بواحدة تكاد تكون نادرة مثل الذهب وبالتالي يمكن أن يخفض بشكل كبير سعر تصنيع التكنولوجيا التي تعتمد عليها.

وقد جاء هذا الاختراق بعد أن اكتشف العلماء أن مركبات الكروم يمكن أن تحل محل معادن الأوزميوم والروثينيوم والتي تستخدم لتجميع الطاقة من الشمس وإنشاء شاشات لاستخدامات مثل الهواتف المحمولة.

الكروم هو مادة شائعة نسبيًا تشتهر باستخدامها في الكروم الصلب في المطبخ أو للمظهر اللامع للدراجات النارية. ومن السهل أيضًا العثور عليه نسبيًا حيث ينتشر الكروم في قشرة الأرض بمقدار 20000 مرة من الأوزميوم  كما أنه أرخص بكثير في صنعه.

ويأمل العلماء في إمكانية استخدامه لمجموعة متنوعة من الأغراض بما في ذلك نوع من التمثيل الضوئي الاصطناعي الذي سينتج الوقود الشمسي. يكما مكن للنباتات استخدام هذه العملية لتحويل الطاقة من أشعة الشمس إلى جلوكوز غني بالطاقة ويقول العلماء الذين يقفون وراء الدراسة الجديدة إنها يمكن أن تساعدنا على فعل الشيء نفسه.

ولاختبار ذرات الكروم كطريقة لتحويل الطاقة قاموا ببنائها في إطار جزيئي جنبًا إلى جنب مع الكربون والنيتروجين والهيدروجين. وقد أدى ذلك إلى حزم ذرات الكروم في إطار صلب مما يتيح لها تجنب فقد الطاقة عندما تهتز الجزيئات ولضمان عملها على أفضل وجه ممكن.

ويحذر العلماء من أن هذا الإطار أكثر تعقيدًا من الإطار المطلوب لاستخدام المعادن النبيلة الأغلى ثمناً. لكنهم يقولون إنه يمكن التغلب على ذلك من خلال البحث في المستقبل.

فقد ركزت البدائل الأخرى للمعادن النبيلة بشكل أكبر حتى الآن على الحديد والنحاس وقد حقق الباحثون بعض النجاح مع هذه العناصر. حيث يقول الباحثون إن عملهم على الكروم يُظهر أداءً أفضل من تلك المحاولات السابقة ولكن لا يوجد ضمان لأي من تلك المعادن للفوز بالسباق.

ويأمل العلماء الآن في صنع المواد على نطاق أوسع بحيث يمكن استخدامها في تطبيقات محتملة أخرى. ويمكن أن يسمح ذلك للجزيئات بالتوهج في مجموعة واسعة من الألوان وكذلك لجعلها تعمل بشكل أفضل بطرق ممكنة لمحاكاة التمثيل الضوئي  والسماح لنا بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية.

نُشر في Nature Chemistry.

ترجمة راما قادوس