تشبه اللوحة الشمسية كعكةً ذات طبقات: أغشية رقيقة من مواد مختلفة مكدسة فوق بعضها، وعندما يخترقها الضوء، يحرر تياراً كهربائياً. ومن المواد الواعدة لهذه الأغشية مركب السيزيوم والرصاص واليود. حتى وقت قريب، كان يُعتقد أنه لا توجد مجالات كهربائية مدمجة داخله، وبالتالي فإن التيار لا يتدفق بحرية كما نرغب.
نظر العلماء إلى مثل هذا الغشاء باستخدام مجهر إلكتروني يسمح برؤية الذرات المفردة. فوجدوا في البلورة لحامات رفيعة — حدوداً تنعطف عندها صفوف الذرات قليلاً وتلتحم بشكل غير مثالي. عند بعض اللحامات، انزاحت ذرات الرصاص عن أماكنها، فنشأ حولها مجال كهربائي ضعيف — وكأن بطاريات صغيرة ظهرت داخل مادة متعادلة. تتكرر هذه اللحامات كل 30–50 نانومتراً. وهذا أنحف بمئات المرات من شعرة الإنسان.
عند لحامات أخرى لا يوجد مجال كهربائي، لكن يتغير هناك ميلان «الطوب» الذرية — ثمانيات الأوجه من اليود حول الرصاص. وهذه أداة خفية أخرى يمكن استخدامها للتحكم في خصائص المادة. إذا تعلمنا ترتيب هذه اللحامات بالنمط الصحيح، فسيتدفق التيار في اللوحة الشمسية بسهولة أكبر، وستنتج طاقة أكثر.
إذن، الحدود داخل البلورة ليست عيوباً، بل أدوات عمل. إنها الحالة التي لا يفسد فيها خياطة القماش المنتج، بل يجعله أقوى وأكثر إثارة للاهتمام.
المسافة بين اللحامات المكتشفة — 30–50 نانومتراً — صغيرة جداً لدرجة أن عرض شعرة الإنسان الواحدة يتسع لنحو ألفي لحام.
في مسلسل «الفضاء» (The Expanse)، تعمل الألواح الشمسية للمركبات الفضائية بمواد لا تزال البشرية في بداية فهمها — وقد تكون هذه الحقول الداخلية المخفية خطوة نحو تقنيات مماثلة.