Jak dwa czerwone fotony stają się jednym niebieskim

Zmiana barwy światła wydaje się rzeczą łatwą do osiągnięcia. Wystarczy filtr i już. Jednak naukowcy z amerykańskiego Uniwersytetu Delaware postanowili sięgnąć głębiej i poszukać sposobu zmiany częstotliwości świetlnej fali elektromagnetycznej na taką, która jest bardziej pożądana, przeobrażając np. niskoenergetyczny zakres czerwieni w zakresy błękitu lub zieleni.

Oczywiście energię fotonu z poziomu czerwonego światła na niebieski można zmienić, to wymaga dodatkowej energii i niekoniecznie jest opłacalne. Pomysł uczonych polega na łączeniu energii „czerwonych” fotonów (dwóch lub więcej) w celu uzyskania fotonu na poziomie energetycznym błękitu. Skonstruowali w tym celu nanostruktury w kształcie „zapadek”, w których pary fotonów nadają energię elektronom emitującym fotony o wyższych energiach.

Światło w kolorze niebieskim, o wyższej częstotliwości może zostać wykorzystane efektywniej w wielu urządzeniach np. w ogniwach słonecznych, które dzięki przesunięciu częstotliwości padającego światła mogą zwiększyć sprawność o 20-30 proc. Zdaniem uczonych z Delaware można pokrywać panele fotowoltaiczne warstwą nanomateriału zmieniającego częstotliwość, uzyskując w ten sposób nowe, znacznie wyższe, poziomy wydajności paneli solarnych.