Исследователи создали на суперкомпьютере новую молекулу, которая поглощает и сохраняет солнечную энергию
Исследователи из Линчёпингского Университета (LiU) в Швеции разработали молекулу, которая поглощает и сохраняет энергию солнечного света. Учёные рассчитывают, что в дальнейшем сохранённую энергию можно будет извлечь и использовать.
Молекула была разработана с помощью Национального суперкомпьютерного центра Швеции. Она принадлежит к группе, известной как молекулярные фотопереключатели. Такие молекулы существуют в двух формах, различных по своей химической структуре и имеющих разные свойства. В случае молекулы, разработанной исследователями LiU, эта разница заключается во взаимодействии с энергией.
«Наша молекула может принимать две разные формы: родительскую, которая способна поглощать энергию солнечного света, и альтернативную, в которой структура родительской формы была изменена и стала намного более энергоемкой, оставаясь при этом стабильной. Это позволяет эффективно хранить энергию солнечного света в молекуле», — рассказал Бо Дурбей, профессор вычислительной физики факультета физики, химии и биологии LiU и руководитель исследования.
На химические структуры всех фотопереключателей влияет энергия света. Это означает, что структуру и, следовательно, свойства фотопереключателя можно изменить, осветив его, поясняют в университете. Благодаря этой особенности перспективной областью применения фотопереключателей может стать молекулярная электроника, в которой две формы молекулы имеют разную электропроводность, и фотофармакология, где одна форма молекулы фармакологически активна и может связываться с конкретным белком в организме, а другая форма неактивна.
При этом большинство химических реакций с молекулами-фотопереключателями начинается в состоянии, когда молекула имеет высокую энергию и затем переходит в молекулу с низкой энергией. Исследователи LiU поступили наоборот — молекула с низкой энергией становится молекулой с высокой энергией.
«Мы думали, что это будет сложно, но опыты доказали, что такая реакция может проходить быстро и эффективно», — указывают учёные.
Теперь в университете будут изучать, как накопленную энергию можно высвободить из богатой энергией формы молекулы наилучшим образом.
