Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Elektrizität an einem unerwarteten Ort fließt - über die Oberflächen von Felsen.
Mineralische Beschichtungen auf Felsen verwandeln Sonnenlicht in Elektrizität und schalten sich wie ein Lichtschalter ein, wenn die Sonne auf sie trifft. Dies geht aus einer Studie hervor, die am 22. April in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht wurde.
Pflanzen nutzen die Photosynthese, um Sonnenlicht in chemische Energie umzuwandeln. Und Solarzellen erzeugen Elektrizität durch den photoelektrischen Effekt, bei dem das Sonnenlicht atomfreie Elektronen drängt und Strom in Halbleitern wie Silizium fließt. Wissenschaftler wussten jedoch sehr wenig über natürliche, nicht biologische Systeme, die Elektrizität produzieren.
In der neuen Studie analysierten die Forscher die Mineralbeschichtungen auf in Nordchina liegenden Gesteinen und die Beschichtungen auf Karst - einer erodierten Landschaft aus Kalkstein - und roten Bodenpartikeln in Südchina.
Sie verwendeten Mikroskope und Röntgenspektroskopie - eine Methode, die die Elemente enthüllt, aus denen eine Substanz besteht -, um herauszufinden, dass die Beschichtungen voller Eisen und Mangan waren, zwei Elemente, die in Solarzellenbeschichtungen verwendet werden.
Sie fanden heraus, dass sich Licht in den Beschichtungen in Elektrizität umwandelte, nicht jedoch im darunter liegenden Gestein. Als sich das Licht, das auf die Mineralien traf, änderte, verschoben sich auch die fotoelektrischen Ströme schnell und schalteten sich laut einer Aussage wie ein Lichtschalter ein und aus.
Diese natürlichen fotoelektrischen Beschichtungen bedecken weite Teile von Wüsten-, Karst- und roten Bodenpartikeln auf der ganzen Welt, so die Autoren. "Die nativen halbleitenden Eisen / Mangan-reichen Beschichtungen spielen möglicherweise eine ähnliche Rolle wie Photosynthesesysteme und stellen somit eine besondere Triebkraft dar", schrieben die Forscher in der Studie für einige der wichtigsten chemischen Reaktionen auf Erdoberflächen.
