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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Игровой смартфон Ayaneo Pocket Play 19.12.2025 Компания Ayaneo, известная своими портативными игровыми консолями, решила выйти на рынок смартфонов и представила концепт устройства с уникальным подходом к игровому управлению - модель Pocket Play с выдвижным геймпадом. Новинка сразу вызывает ассоциации с легендарным Xperia Play 2011 года, но Ayaneo предлагает современную интерпретацию идеи. Pocket Play совмещает форм-фактор привычного смартфона с полноценной физической игровой панелью, позволяя использовать телефон не только как коммуникационное устройство, но и как портативную консоль. В выдвижном модуле размещены классические элементы управления: крестовина D-pad, кнопки ABXY, Start/Select и две сенсорные панели, имитирующие джойстики. На торцах корпуса установлены кнопки L1, L2, R1 и R2, что обеспечивает привычную схему управления для геймеров. Такой дизайн позволяет комфортно играть в требовательные игры без виртуальных контроллеров на экране. Сам смартфон оснащен двойной основной камерой, стереодинамиками и портом USB-C для зарядки и передачи данных. Pocket Play работает на операционной системе Android, что открывает доступ к широкому спектру мобильных игр и приложений. Устройство будет доступно в двух цветовых вариантах - черном и белом. Дизайн Pocket Play заметно отличается от Xperia Play. Смартфон имеет плоские грани и более высокий экран, чем классическая панель 16:9, использовавшаяся у Sony. Благодаря этому выдвижной геймпад кажется более узким, а сам корпус - более вытянутым, создавая современный и эргономичный внешний вид. Производитель пока не раскрывает подробные технические характеристики и стоимость устройства, однако уже показанный дизайн позволяет оценить концепцию и потенциальную привлекательность для любителей мобильного гейминга. Pocket Play выглядит как мост между классикой и современными технологиями, объединяя удобство смартфона и возможности физического управления. Это решение особенно интересно для тех, кто ценит точность контроля и комфорт в играх на ходу, но не хочет жертвовать мобильностью устройства. Комбинация современных компонентов и физического геймпада может стать уникальным предложением на рынке мобильных устройств.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026