Zwei der „Väter der Atombombe“, Albert Einstein und Max Planck, sind auch für die Entwicklung von Aufzugstüren verantwortlich, die sich automatisch wieder öffnen, wenn sie sich zu schließen beginnen, wenn eine Person ins Auto steigt.
Die beiden Männer erklärten, wie Licht, das auf einige Materialien fällt, sie von schlechten elektrischen Leitern in gute Leiter verwandeln kann. Die Erforschung der Natur der Elektrizität, die sich aus den Entdeckungen von Planck und Einstein ergab, als sie den „photoelektrischen Effekt“ beschrieben, führte zur Erfindung der Fotozelle, dem Gerät, das einen Motor auslöst, um die Türen wieder zu öffnen, ohne dass Sie sie berühren müssen.
Wenn Sie einen automatischen Aufzug betreten, werden Sie einen dünnen elektrischen Lichtstrahl bemerken, der etwa auf Oberschenkelhöhe über die Schwelle scheint.
Wenn Sie Ihre Hand oder Ihren Körper vor diesen Balken legen, schließen sich die Türen nicht. Der Rezeptor besteht aus einer Art Metall, das als Halbleiter bezeichnet wird. Halbleiter umfassen Silizium, Cadmium, Arsen und Germanium; Sie widerstehen manchmal einem elektrischen Strom und leiten ihn manchmal effizient, abhängig von der Frequenz des auf sie treffenden Lichts.
Elektrizität ist der Fluss freier Elektronen. Normalerweise stellen wir uns ein Elektron als ein winziges Teilchen vor, das ein bestimmtes Atom so umkreist, wie der Mond die Erde umkreist.
In einigen Metallen verbinden sich die Kerne der Atome jedoch eng miteinander in einem starren, regelmäßigen Muster, das als Kristall bezeichnet wird, wobei sich lose Elektronen zufällig durch die gesamte Struktur bewegen. Metalle wie Eisen und Kupfer ordnen sich auf diese Weise an und sind gute elektrische Leiter, da die durch das Kristallgitter driftenden Elektronen leicht ineinander stoßen und von einem Punkt zum anderen fließen können, beispielsweise durch einen Draht.
Andere Metalle werden jedoch anders hergestellt. Wenn sie kristallisieren, lassen sie keine Elektronen treiben, sondern halten sie mit den Kernen in bestimmten Atomen verbunden.
Somit sind sie schlechte Leiter, da es keine freien Elektronen gibt, um einen Stromfluss zu leiten. Das Element Germanium verfestigt sich unter normalen Bedingungen in dieser nicht leitenden Form; Wenn jedoch die richtige Lichtfrequenz auf seine Atome trifft, können Elektronen durch die Kraft der Energie frei „getreten“ und zur Leitung von Elektrizität zur Verfügung gestellt werden.
Max Plancks Entdeckung, die Einstein bestätigte, war, dass Licht aus Energiepaketen oder Energieteilchen bestand, die Photonen genannt wurden und mit unterschiedlichen Frequenzen vibrieren. Planck sagte, je höher die Frequenz oder Schwingungsgeschwindigkeit eines Photons ist, desto größer ist seine Fähigkeit, ein Elektron aus einem Kern zu „treten“. Substanzen haben unterschiedliche Energieschwellen, die für die Wirkung des Kick benötigt werden, unterhalb derer ihre Elektronen nicht bewegt werden können.
Die Sensoren in automatischen Aufzugstürmechanismen reagieren im Allgemeinen auf Frequenzen nahe dem sichtbaren Licht. Eine übliche Anordnung funktioniert so: Die „Ruheposition“ der Aufzugstüren ist geschlossen; es erfordert die Wirkung eines Elektromotors, um sie zu öffnen.
Die Stromversorgung des Türöffnungsmonitors wird über einen herkömmlichen Schalter gesteuert. Die meiste Zeit ist dieser Schalter ausgeschaltet, ohne dass Strom die Türen erreicht. Zwei verschiedene Mechanismen können es jedoch unter verschiedenen Umständen auf „on“ werfen, um die Türen zu öffnen. Am offensichtlichsten ist ein Timer, der die Türen für eine bestimmte Anzahl von Sekunden öffnet, wenn das Auto jede Etage erreicht.
Die Sicherheitseinrichtung ist ein Schalter, der einen anderen Schalter steuert: Der Türschalter springt in die Position „Ein“ und öffnet die Türen, es sei denn, er wird von einem Elektromagneten, einem sogenannten Relais, „aus“ gehalten. Die Stromversorgung für den Relaismagneten muss durch die Germaniumkristalle im Fotozellenrezeptor rechts von der Türöffnung erfolgen.
Während das Licht über die Schwelle den Rezeptor erreicht und seine Elektronen „getreten“ und genug angeregt hält, um Strom zu leiten, fließt der Strom zum Relais weiter, wodurch der Türöffner ausgeschaltet bleibt.
Wenn der Strahl jedoch von einer Person blockiert wird, die den Aufzug betritt, verlieren die Elektronen im Germanium ihre Energie und werden in seiner Kristallstruktur zurückerobert; Das Germanium verliert plötzlich seine Leitfähigkeit und unterbricht die Relaisschaltung. Der Elektromagnet hört auf zu arbeiten und hält den Türmotor nicht mehr ab.
Der Motor schaltet sich also ein, die Türen öffnen sich, anstatt Sie zu zerquetschen, und Sie können durch die Tür in den Aufzug treten.