Ce mai cercetez în Fizică? Inventez formule?

Autor: Laura Hroştea, doctor în fizică, cercetător științific în cadrul Universității Alexandru Ioan Cuza din Iași

Mă numesc Laura și sunt cercetător științific în domeniul Fizică la Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iași. Pe scurt, sunt cercetător - fizician la Iași. Multor persoane li se poate părea foarte abstractă această ocupație, și mai ales la Iași, pentru că iese din rutină. Dacă spuneam cercetător la NASA era normal, dar la Iași? Și fizician? Nici măcar nu am părul alb. 

Și totuși ce mai fac? Ce mai cercetez în Fizică? Inventez formule? Sintagma aceasta mi se pare cea mai nostimă. Nici poeții nu inventează cuvinte când scriu poezii, doar jonglează cu ele pentru a crea imagini artistice. Acest lucru îl facem și noi, fizicienii, – jonglăm cu diverse mărimi fizice (de cele mai multe ori întâlnite în școală sub formă de litere din alfabetul latin sau grecesc) pentru a descrie un fenomen. 

Ok, și totuși ce cercetez eu? Studiez celule solare. Și nu, nu sunt frânturi rupte din soare, sunt micuțe părți componente dintr-un panou solar. Deja am revenit cu picioarele pe pământ. Deci fac lucruri pământene, nu SF. Ce înseamnă să cercetez celulele solare și de ce fac acest lucru? În linii mari, înseamnă să contribui la dezvoltarea acestor dispozitive în vederea creșterii randamentului de conversie (rata cu care dispozitivul este capabil să transforme energia solară – razele soarelui – în energie electrică), la diminuarea prețului de producție și la creșterea timpului de viață al dispozitivului (N.B. Acest lucru nu implică obligatoriu invenția unui dispozitiv totalmente nou.)

Pentru o imagine vizuală și mai pe înțeles, voi face o paralelă spre ceva gustos: ne imaginăm celula solară ca fiind un sandwich, deoarece ea este formată din mai multe straturi de diferite materiale, fiecare cu rolul lui, dar de egală importanță (la fel ca burgerul, chifla sau cașcavalul din sandwich). Cum spuneam anterior, interesul este obținerea unui randament mai mare - exact cum am dori să mâncăm un sanwdich mai gustos, la un preț accesibil și să ne țină și de foame. Straturile din care este alcătuită celula conlucrează și funcționează ca un ansamblu, contribuind la performanțele acesteia. 

La fel cum și gustul sandwich-ului este influențat și de chiflă și de burger și de castraveții murați. Această paralelă îmi permite să evidențiez și faptul că există mai multe tipuri de celule, exact ca și tipurile de sandwich-uri: celule organice (bazate pe polimeri) echivalente unui burger normal, celule inorganice (bazate pe siliciu, cele mai utilizate momentan) echivalente cu un burger vegetarian și multe altele, jonglând cu ingredientele.

Ce fac eu efectiv? Prepar sandwich-uri. Adaug sare și piper în burger, fie că e de pui sau de vită sau amestec, mai adaug roșii sau salată, schimb chifla sau adaug semințe pe ea. Științific vorbind, încerc să găsesc o rețetă optimă, folosind diverse materiale cu potențial fotovoltaic, pentru a obține dispozitive din ce în ce mai bune, capabile să transforme mult mai multă energie solară în electricitate. Acest lucru urmărește cunoașterea și perfecționarea fiecărui strat component al celulei (dacă este tare chifla, sanwich-ul nu este bun), atât din punct de vedere individual, dar și la nivel de întreg ansamblu, calitativ și cantitativ. La fel ca și în bucătărie, descoperirea celei mai bune rețete (chiar și de cartofi prăjiți) se bazează pe mai multe încercări, iar la mine fiecare încercare înseamnă să identific proprietățile fizice ale celulei noi preparate: să văd cum circulă electronii prin ea – evident că nu îi văd la propriu, ci utilizând aparate care îmi arată prezența lor acolo, să văd dacă ei circulă repede sau nu, dacă le place sau nu lumina, să văd cât de transparente sunt celulele sau nu, dacă sunt predispuse să absorbă radiația solară, să văd la un anume microscop cum arată fiecare strat pentru a ști dacă materialele vor fi compatibile în sandwich și multe altele care apar la fața locului și eventual nici nu știi de ce au apărut sau ce vor să spună (pentru că da, în laborator, eșantioanele de investigat vorbesc.) 

Și ultima întrebare este: ok, și dacă voi cumpăra panouri fotovoltaice, vii să le instalezi? 

Nu.