Молекулярная солнечная батарея хранит энергию солнца годами

16.05.2026

Ученые давно ищут эффективные способы сохранять солнечную энергию на длительное время, чтобы использовать ее ночью или в пасмурную погоду. Команда исследователей из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре под руководством профессора Грейс Хан представила перспективную технологию Molecular Solar Thermal (MOST) - молекулярный накопитель энергии, который способен поглощать солнечный свет, сохранять его в химических связях и высвобождать в виде тепла даже спустя месяцы или годы.

Основой разработки стала специально модифицированная органическая молекула пиримидона. Она работает по принципу, похожему на фотохромные очки: под действием солнечного света молекула переходит в высокоэнергетическое "напряженное" состояние и остается в нем до тех пор, пока не получит сигнал к высвобождению энергии. Ведущий автор исследования, докторант Хан Нгуен, объясняет, что ученые стремились создать максимально компактную и легкую молекулу, убрав из структуры все лишнее.

Вдохновением для создания послужила структура ДНК. Пиримидон напоминает один из ее компонентов, способный обратимо менять форму под воздействием ультрафиолета. Благодаря компьютерному моделированию, проведенному совместно с профессором Кеном Гоуком, исследователи смогли понять, почему новая молекула сохраняет энергию так стабильно и без значительных потерь в течение длительного времени.

В отличие от обычных солнечных панелей, которые сразу преобразуют свет в электричество, эта система накапливает энергию химически. Молекула может хранить солнечную энергию практически неограниченное время, пока не будет активирована теплом или катализатором. По словам Хан Нгуена, материал способен запасать более 1,6 мегаджоуля энергии на килограмм - это почти в два раза больше, чем у современных литий-ионных аккумуляторов (около 0,9 МДж/кг).

Одним из самых ярких демонстрационных экспериментов стало кипячение воды при комнатной температуре за счет высвобожденного тепла. "Кипячение воды - очень энергоемкий процесс. Тот факт, что мы можем сделать это в обычных условиях, - большое достижение", - отметил Хан Нгуен.

Соавтор исследования, докторант Бенджамин Бейкер, подчеркивает главное преимущество технологии: в отличие от солнечных панелей, которым нужны дополнительные батареи для хранения энергии, в молекулярной системе сам материал выступает и коллектором, и накопителем одновременно.

В перспективе такая разработка может найти применение в автономных системах отопления, туристическом снаряжении, нагреве воды для бытовых нужд и даже в промышленных процессах. Растворимость молекулы в воде открывает возможность создавать циркулирующие жидкости, которые днем будут заряжаться от солнца в коллекторах, а ночью отдавать накопленное тепло.

<< Назад: Фитогель с куркумином облегчает боли при остеоартрите 16.05.2026

>> Вперед: Бобры как природные хранилища углерода 15.05.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива GPS и тесто для борьбы с выбоинами 05.11.2012 Две новинки для борьбы с выбоинами на дорогах предложены в США. Одна компания в Бостоне создает информационную сеть, которая без участия человека отмечает на карте города неровности дорожного покрытия. Используется тот факт, что многие водители обладают смартфонами, в которых имеются GPS и акселерометры. Телефон c загруженной на него соответствующей программой, находясь в кармане водителя, чувствует неровности дороги, с помощью GPS тут же отмечает, где именно ощутил тряску, и отправляет эти сведения в интернет на карту Бостона. Зная, где находятся выбоины, их можно залатать. Группа студентов университета Кливленда разработала сухую смесь для временного ремонта дорог, которая при разбавлении водой образует нечто вроде жидкого теста. Она обладает свойствами так называемой неньютоновской жидкости: при медленном воздействии или без всякого воздействия на нее она течет почти как вода, а при резком ударе ведет себя как твердое тело. Если заполнить этой смесью выбоину, она быстро затекает во все уголки углубления. Когда же на заполненный таким материалом дорожный дефект наезжает колесо мчащегося автомобиля, под его ударом "тесто" мгновенно твердеет, оказываясь ничуть не слабее обычного асфальта. Точный состав вещества еще будет патентоваться, поэтому авторы о нем умалчивают. Смесь выдерживает морозы и соль, которой посыпают дороги, она поддается разложению микробами и неопасна для окружающей среды.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026