Исследователи из США предлагают отказаться от крупных аккумуляторов и использовать для хранения энергии специальные молекулы. Команда ученых Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработала материал на основе органической молекулы под названием pyrimidone. Она меняет свою форму под действием ультрафиолета, переходя в напряженное высокоэнергетическое состояние. В этом состоянии молекула может находиться годами. Чтобы высвободить тепло, достаточно небольшого нагрева или катализатора. Молекула возвращается в исходную форму и отдает накопленную энергию.

Изображение: ScienceDaily

Ученые вдохновлялись принципом работы фотохромных очков. Те темнеют на солнце и снова становятся прозрачными в помещении. Исследователи применили ту же логику, но вместо цвета заставили молекулу запасать энергию. При этом они «убрали все, что не нужно. Все ненужное удалили, чтобы сделать молекулу максимально компактной». Подсказку дала структура ДНК — ее компонент пиримидон умеет обратимо менять форму.

Плотность запасаемой энергии у новой молекулы превышает 1,6 мегаджоуля на килограмм. Для сравнения: у литий-ионного аккумулятора — около 0,9 мегаджоуля. Эксперимент показал, что выделившегося тепла достаточно, чтобы вскипятить воду в обычных лабораторных условиях. «Кипячение воды — энергоемкий процесс», — утверждают ученые. — «Тот факт, что мы можем кипятить воду при комнатной температуре, — это большое достижение»

В конечном итоге эта технология может найти применение в самых разных сферах, включая автономные системы отопления для кемпинга или системы подогрева воды в домах. Поскольку материал растворяется в воде, исследователи говорят, что в будущем он может циркулировать через солнечные коллекторы на крышах в течение дня, а затем накапливаться в резервуарах, которые будут отдавать тепло ночью.