Жансая Уразбаева Ученые из Северо-Западного университета в США разработали новый способ накапливать химическую энергию. Они синтезировали жидкое вещество: когда его заряжают, оно превращается в плотный гель, способный месяцами удерживать электроны, а затем отдает их, чтобы запускать химические реакции. Статья о разработке вышла в журнале Chem.
Изначально вещество выглядит как желтая жидкость. Если на него направить свет, электричество или рентгеновские лучи, молекулы принимают электроны и связываются друг с другом. Из-за этого жидкость перестраивается в длинные полимерные волокна и твердеет, превращаясь в черный электропроводящий гидрогель.
В безвоздушной среде этот гель сохраняет заряд несколько месяцев. Чтобы высвободить энергию, к веществу добавляют кислород. Он забирает электроны, запуская окислительные процессы, после чего гель снова разжижается и желтеет. Систему можно заряжать и использовать многократно.
Разработчики подчеркивают, что технология отличается от работы обычных аккумуляторов. Гель выдает не электрический ток, а химическую энергию. Авторы называют этот процесс «темновым фотокатализом»: вещество заряжают на свету, а используют уже в темноте, чтобы очищать воду от токсичных примесей, дезинфицировать поверхности или запускать химический синтез.
Обычно устройства, которые накапливают энергию, например аккумуляторы или солнечные панели, имеют жесткую неизменную структуру. Разработка американских химиков уникальна тем, что вещество физически перестраивается во время работы: оно переходит из жидкого состояния в гелеобразное и возвращается обратно.
