Создана молекула, запасающая энергию солнца в химических связях

Молекула, о которой говорится в исследовании ученых из Линчепингского университета, может принимать две формы: в основной она абсорбирует энергию солнечного света, в альтернативной ее структура меняется и становится намного макроэргической, то есть выделяет больше энергии, но при этом остается стабильной.

Это значит, пишут исследователи, что она может эффективно запасать солнечную энергию.

Как https://www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200831124204.h... Science Daily, эта молекула принадлежит к группе «молекулярных фотореле», у которых всегда есть две формы, отличающиеся по химической структуре. У них разные свойства – в данном случае, отличие заключается в запасе энергии. Химические структуры всех фотореле меняются под воздействием энергии света.

Сначала ученые провели на суперкомпьютере моделирование и расчеты химических реакций, и убедились, что искомая молекула способна вступать в необходимые реакции, причем очень быстро – за 200 фемтосекунд. Затем их коллеги из Венгрии создали эту молекулу и провели эксперименты, подтвердившие теоретические предсказания шведов.

Для того чтобы в молекуле можно было запасти большое количество энергии, ученые попытались сделать разницу в энергии между двумя изомерами максимально большой. Родительская молекула крайне стабильна и состоит из трех ароматических колец. Когда она поглощает свет ароматичность теряется и молекула становится более макроэргической.

Исследователи считают, что концепция переключения между ароматическим и не-ароматическим состояниями молекулы имеет большой потенциал.

«Большинство химических реакций начинаются в состоянии, когда молекула имеет много энергии и постепенно приходит в состояние с низкой энергией. Тут у нас все наоборот – молекула с низкой энергией становится высокоэнергетической. Мы ожидали, что это будет сложно, но показали, что такую реакцию можно выполнить быстро и эффективно», - сказал профессор Бо Дарбидж, руководитель проекта.

Сейчас исследователи изучают варианты, как накопленная энергия может быть быстро высвобождена из этой молекулы-фотореле.

Ученые из США https://hightech.plus/2020/02/05/sozdan-idealnii-solnechnii-... технологию, превращающую блестящую поверхность металла в непроглядно-черную и показали, как такой материал можно применять для получения предельно производительных генераторов солнечной энергии. Для этого они нанесли наногравировку фемтосекундным лазером.