Conversion photoélectrique à la surface de la planète via de vastes revêtements minéraux de Fe et de Mn. Crédit :Anhuai Lu et Yan Li.
Une équipe de chercheurs avec des membres affiliés à plusieurs institutions en Chine, un au Canada et un aux États-Unis ont trouvé des preuves de photocourants naturels dans les systèmes minéraux inorganiques. Dans leur article publié en Actes de l'Académie nationale des sciences, le groupe décrit son étude des vernis naturels et d'autres revêtements de surface rocheuse dans différentes parties de la Chine.
La plupart des gens ont vu des croûtes se former sur les roches - certaines sont organiques comme la mousse, d'autres sont inorganiques et sont généralement constitués de minéraux. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé des preuves de courants photoélectriques circulant dans des croûtes minérales inorganiques.
Les matériaux photoélectriques sont des matériaux qui génèrent de l'électricité lorsqu'ils sont exposés à la lumière, comme celles que l'on trouve dans les cellules solaires. Dans la nature, On en sait beaucoup sur les systèmes photoélectriques organiques - ils constituent la base de la photosynthèse. Mais jusqu'à maintenant, on sait peu de choses sur les systèmes non biologiques qui transforment la lumière en électricité. Les chercheurs ont soupçonné que les croûtes rocheuses pourraient être un tel matériau car beaucoup d'entre elles contiennent du fer et du manganèse, qui ont été utilisés dans les systèmes photocourants fabriqués par l'homme. Pour savoir si c'était le cas, les chercheurs ont attaché des capteurs à des échantillons de vernis du désert et ont ensuite laissé la lumière du soleil les éclairer. Ils ont fait de même avec des roches similaires qui n'avaient pas de croûte de vernis comme témoin.
Les chercheurs rapportent que les vernis ont répondu à la lumière en libérant des électrons, résultant en un courant circulant. Et ils l'ont fait comme s'ils étaient un interrupteur - quand la lumière du soleil les a frappés, ils ont libéré des électrons, quand la lumière du soleil était bloquée, ils ont cessé de libérer des électrons. Ils rapportent également qu'ils ont vu les mêmes résultats lors des tests de revêtements karstiques et rougeâtres dans certains échantillons de sol. Ils n'ont trouvé aucune telle activité lors des tests de roche nue.
Le groupe de recherche suggère que les revêtements rocheux se sont comportés comme des générateurs photoélectriques. Ils ont également noté que certaines zones de la surface de la Terre ont de vastes étendues de roches enrobées ou encroûtées, tout cela produit vraisemblablement de l'électricité. Ils ne peuvent pas dire quel impact cela a, mais théorisent que cela joue probablement un rôle dans certains processus biogéochimiques, similaire à certains égards aux systèmes photoélectriques biologiques.
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