Разработка безметаллового и безпластикового накопителя энергии: новый подход ученых

Как сообщает НВ — Техно: 12 июня, 20:45

Инновационный энергоноситель без металлов и пластика

Группа исследователей представила уникальный материал, способный аккумулировать энергию, не используя традиционные металлы или пластик. В основе разработки лежат принципы, заимствованные из строения цитоскелета человеческой клетки. Секрет кроется в особой желтой жидкости: под воздействием электронов она трансформируется в плотный черный гель, который может удерживать электрический заряд на протяжении нескольких месяцев. При контакте с воздухом гель снова растворяется, возвращаясь в исходное жидкое состояние.

Принципы работы и исследования

Для создания этого материала ученые применяли различные источники энергии: химическое топливо, свет, электричество и рентгеновское излучение. Кроме того, использовались технологии точечной печати, позволяющие формировать микроскопические узоры с помощью света. Накопленная энергия способна передаваться кислороду, обеспечивая протекание реакций даже в полной темноте - этот феномен получил название «темный фотокатализ».

Ключевым элементом стала специально разработанная молекула ANI-MV. Она объединяет светочувствительный узел амино-нафталина (ANI) и блок метилвиологена (MV).

«Живые системы невероятно динамичны. Они постоянно строят структуры, разбирают их и восстанавливают заново. Наша цель заключалась в создании синтетического материала, который вел бы себя аналогично, но при этом выполнял полезные задачи», - пояснил Самуэль Ступп, один из участников исследования.

Он также отметил:

«Большинство материалов, активируемых светом, прекращают работу, как только исчезает источник освещения. Наш же материал открывает возможность для темного фотокатализа».

Результаты работы опубликованы в авторитетном научном журнале Chem, что подчеркивает значимость и новизну достижения в области энергетических технологий.

Этот прорыв в материаловедении способен кардинально повлиять на развитие энергетики, снижая зависимость от экологически проблемных металлов и пластиков. Поиск альтернативных методов хранения энергии становится особенно актуальным в контексте глобального изменения климата и растущего спроса на возобновляемые источники. Открытие также может дать импульс новым исследованиям и инновациям в этой сфере. Для русскоязычной аудитории стоит отметить, что подобные разработки приближают эру более безопасных и устойчивых аккумуляторов, что особенно важно в условиях перехода к «зеленой» энергетике.

В то время как ученые продолжают исследовать новые материалы для аккумуляторов, разработка гидрогеля, сохраняющего эластичность при низких температурах демонстрирует, как инновации в области хранения энергии могут улучшить производительность и надежность современных технологий. Эти достижения подчеркивают важность междисциплинарных подходов в науке.