Наша планета отримує в багато разів більше енергії від Сонця, ніж люди можуть використовувати. Зокрема, поки не вирішена проблема ефективного зберігання сонячної енергії, щоб можна було запасати її на ніч. Шведські вчені придумали молекулу, яка здатна накопичувати сонячну енергію в своїх хімічних зв'язках. Тобто вона безпосередньо перетворює світло в накопичену енергію, причому робить це дуже швидко і ефективно.
Молекула, про яку йдеться в дослідженні вчених з Лінчепінгского університету, може приймати дві форми: в основній вона абсорбує енергію сонячного світла, в альтернативній — її структура змінюється і стає набагато макроенергетичною, тобто виділяє більше енергії, але при цьому залишається стабільною. Це означає, пишуть дослідники, що вона може ефективно запасати сонячну енергію.
Як пише Science Daily, ця молекула належить до групи «молекулярних фотореле», у яких завжди є дві форми, що відрізняються за хімічною структурою. У них різні властивості — в даному випадку, відмінність полягає в запасі енергії. Хімічні структури всіх фотореле змінюються під впливом енергії світла.
Спочатку вчені провели на суперкомп'ютері моделювання та розрахунки хімічних реакцій, і переконалися, що шукана молекула здатна вступати в необхідні реакції, причому дуже швидко — за 200 фемтосекунд. Потім їх колеги з Угорщини створили цю молекулу і провели експерименти, які підтвердили теоретичні передбачення шведів.
Для того щоб в молекулі можна було запасти велику кількість енергії, вчені спробували зробити різницю в енергії між двома ізомерами максимально великий. Батьківська молекула вкрай стабільна і складається з трьох ароматичних кілець. Коли вона поглинає світло ароматичность втрачається і молекула стає більш макроенергетичною.
Дослідники вважають, що концепція перемикання між ароматичним і не-ароматичним станами молекули має великий потенціал.
«Більшість хімічних реакцій починаються в стані, коли молекула має багато енергії і поступово приходить в стан з низькою енергією. Тут у нас все навпаки — молекула з низькою енергією стає високоенергетичною. Ми очікували, що це буде складно, але показали, що таку реакцію можна виконати швидко і ефективно», — сказав професор Бо Дарбідж, керівник проекту.
Зараз дослідники вивчають варіанти, як накопичена енергія може бути швидко вивільнена з цієї молекули-фотореле.
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. 
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!