Инженери и учени по материалознание са разработили необичайна течност, която може да събира енергия от различни източници и да я съхранява в продължение на няколко месеца. Когато е изложена на светлина, веществото се превръща в гел и съхранената енергия може да се освободи, когато е необходимо. Резултатите от изследването са публикувани в списание Chem.

Новата разработка е вдъхновена от принципите на клетъчния цитоскелет – мрежа от протеинови структури, която постоянно се ремоделира и осигурява движението и деленето на клетките.

Изследователи, водени от професор по химия Самюъл Стап от Северозападния университет, създадоха молекула с два компонента: единият, който абсорбира светлина, а другият, който съхранява електрони.

Материалът първоначално е жълта течност. Когато са изложени на светлина, молекулите се пренареждат, за да образуват лентовидни структури, а течността се превръща в черен гел. В това състояние веществото може да съхранява енергия във високоенергийна форма в продължение на месеци.

Когато гелът влезе в контакт с кислород, той отново се втечнява и освобождава съхранените електрони. Енергията може да се използва за задействане на химични реакции, след което материалът е готов за нов цикъл на зареждане.

„Все едно слагаме светлина в бутилка“, обясни Самюъл Стап.

Материалът се зарежда не само от светлина

За разлика от съществуващите изкуствени фотосинтезни системи, новото вещество не само съхранява енергия от слънчева светлина, но може да се зарежда и от електричество, химически горива и дори рентгенови лъчи.

В допълнение към функцията си за съхранение на енергия, гелът се държи като полупроводник, което открива перспективи за създаване на гъвкава електроника, медицински импланти и различни сензори без използването на метали.

Авторите обаче подчертават, че технологията е едва в ранните етапи на разработка. Предстоят тестове за издръжливост, стабилност и ефективност при множество цикли на зареждане и разреждане.

Подобни материали принадлежат към ново поколение така наречени „умни“ вещества, които могат не само да реагират на външни стимули, но и да променят собствените си свойства. Ако технологията може да бъде мащабирана, тя потенциално ще намали зависимостта от литий и други оскъдни метали в производството на батерии и ще отвори пътя към фундаментално нови системи за съхранение на енергия.