Ученые изобрели материал, сохраняющий энергию без металлов и пластика (Фото: Northwestern University/YouTube)
Ученые изобрели материал, сохраняющий энергию без металлов и пластика
Исследователи Северо-Западного университета создали жидкий материал, который улавливает, сохраняет и высвобождает энергию в пределах одной системы.
Об этом сообщает Interesting Engineering.
В качестве образца ученые взяли цитоскелет человеческой клетки. Он постоянно выстраивается, разрушается и восстанавливается, что помогает клетке двигаться и делиться.
По тому же принципу работает и новый материал. Под действием электронов желтая жидкость превращается в плотный черный гель. Он сохраняет заряд месяцами, а при контакте с воздухом снова растворяется в жидкость, после чего гель можно заряжать повторно.
«Живые системы чрезвычайно динамичны, — пояснил старший автор исследования Сэмюэл Ступп. — Они постоянно выстраивают структуры, разбирают их на части и восстанавливают заново. Мы хотели создать синтетический материал, который ведет себя подобным образом, выполняя при этом полезные функции».
Жидкость превращали в гель с помощью химического топлива, света, электричества или рентгеновского излучения. С помощью света ученые точечно печатали микроскопические узоры, исчезающие после контакта с воздухом. Накопленная энергия может передаваться кислороду и питать реакции даже в полной темноте — этот процесс называют темным фотокатализом.
«Большинство материалов, работающих от света, перестают действовать, когда источник света исчезает, — отметил Ступп. — Наш материал делает возможной форму „темного фотокатализа“».
Чтобы объединить улавливание, хранение и использование энергии в одной среде, исследователи разработали отдельную молекулу ANI-MV. Она имеет чувствительный к свету узел амино-нафталина (ANI) и единицу метилвиологена (MV), которая сохраняет электроны. Когда светочувствительная часть поглощает энергию, соседние молекулы притягиваются и образуют пары — пимеры, которые впоследствии сплетаются в черный гель.
Результаты исследования опубликованы в журнале Chem.
Комментариев нет:
Отправить комментарий