به گزارش ثریا - وقتی خورشید غروب میکند، صفحات خورشیدی از کار میافتند؛ این مانع اساسی بر سر راه استفاده از انرژی تجدیدپذیر است که این سؤال را ایجاد میکند: چگونه میتوان انرژی خورشید را برای یک روز بارانی یا یک شب سرد ذخیره کرد؟
شیمیدانان دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، بهتازگی راهحلی برای این مشکل یافتهاند: یک مولکول آلی (کربندار) که نور خورشید را در پیوندهای شیمیایی خود ذخیره میکند، آن را سالها حفظ و هنگام نیاز، به صورت گرما آزاد میکند. این کشف که در مجله معتبر سایِنس/ Science منتشر شده، میتواند وابستگی ما به باتریهای سنگین و پرهزینه را کاهش دهد.
یک باتری خورشیدی شارژشدنی
این ماده که پیریمیدون (pyrimidone) نام دارد، مانند یک فنر مولکولی عمل میکند: وقتی نور خورشید به آن میتابد، فشرده و پرانرژی میشود و تا زمانی که یک محرک (مثل گرما) آن را تحریک نکند، در همان حالت قفل میماند. در لحظه آزادسازی، انرژی ذخیرهشده به صورت گرما بیرون میآید.
هان انگوین (Han Nguyen)، دانشجوی دکتری و نویسنده اصلی مقاله، درباره ویژگیهای این مولکول توضیح میدهد: این مولکول را میتوان بارها و بارها استفاده کرد، درست مثل عینکهای هوشمندی که در آفتاب، تیره و در خانه شفاف میشوند. تفاوت در اینجاست که ما به جای تغییر رنگ، انرژی خورشید را ذخیره میکنیم.
الهام از دیاِناِی
جالب اینجاست که گروه پژوهشی برای ساخت این مولکول از دیاِناِی الهام گرفته است. ساختار پیریمیدون شبیه به یکی از اجزای دیاِناِی است که در برابر نور فرابنفش تغییر شکل میدهد. پژوهشگران با مهندسی نسخه مصنوعی این ساختار، مولکولی ساختند که انرژی را به طور معکوسپذیر ذخیره و آزاد میکند.
راز کارآیی بالای این مولکول در طراحی ساده و مینیمال آن نهفته است. پژوهشگران همه اجزای اضافه آن را حذف کردند تا مولکول نهایی سبک، فشرده و در عین حال قدرتمند باشد.
قدرتی فراتر از باتریهای لیتیومیون
این مولکول جدید در عرصه ذخیرهسازی انرژی رکورددار است: چگالی انرژی (میزان انرژی ذخیرهشده در هر کیلوگرم) آن، بیش از ۱.۶ مگاژول بر کیلوگرم است. این مقدار، تقریباً دو برابر چگالی انرژی یک باتری استاندارد لیتیومیون (حدود ۰.۹ مگاژول) و به مراتب بالاتر از نسلهای قبلی کلیدهای نوری است.
از فرضیه تا جوشاندن آب
اما دستاورد واقعی این گروه، تبدیل این چگالی انرژی بالا به یک نتیجه عملی بود. پژوهشگران در آزمایشی چشمگیر، نشان دادند که گرمای آزادشده از این ماده آنقدر زیاد است که میتواند آب را بهجوش آوَرَد؛ کاری که تا پیش از این در حوزه ذخیرهسازی مولکولی انرژی، تقریباً غیرممکن به نظر میرسید.
انگوین میگوید: جوشاندن آب یک فرآیند انرژیبر است. اینکه ما توانستیم آب را در شرایط عادی بجوشانیم، یک دستاورد بزرگ است.
کاربردهای عملی در مسیر زندگی روزمره
این قابلیت، درهای کاربردهای عملی را میگشاید: از ایجاد گرمایش در مکانهای دورافتاده و خارج از شبکه برق (مثلاً هنگام طبیعتگردی) گرفته تا سامانههای گرمایش آب خانگی. از آنجا که این ماده در آب حل میشود، میتوان آن را در لولههای خورشیدی نصبشده روی پشتبامها (کلکتورهای خورشیدی) بهگردش درآورد تا در طول روز شارژ شود و سپس در مخازن ذخیره، گرمای شب را تأمین کند.
پایان وابستگی به باتریهای سنگین
بنجامین بیکِر (Benjamin Baker)، یکی دیگر از نویسندگان مطالعه، توضیح میدهد: صفحات خورشیدی معمولی بدون باتری، شبها بیهودهاند. اما در این فناوری، نیازی به باتری جداگانه نیست؛ زیرا خودِ ماده نقش ذخیرهکننده انرژی را ایفا میکند.
سخن پایانی: چشمانداز آینده
این فناوری هنوز در مراحل اولیه است، اما چشمانداز آن هیجانانگیز است: روزی که بتوانیم نور خورشید را درون مولکولها ذخیره کنیم و ماهها یا سالها بعد، در یک شب سرد زمستانی، آن را به صورت گرما آزاد سازیم. شاید روزی پشتبام خانهها نه با باتریهای سنگین، که با محلولی شفاف از این مولکولها، گرمای زمستان را تأمین کنند.
منبع : انرژی تجدید ناپذیر
هشتاد و دومین شعبه خودرو۴۵ در ستارخان تهران افتتاح شد
صدرنشینی پژوهشگاه ملی سرطان جهاددانشگاهی در بین مراکز تحقیقات پزشکی
سازماندهی اطلاعات ۴۰ هزار پایاننامه ایرانیان خارج از کشور در ایرانداک
سرپرست پارک علم و فناوری فارس منصوب شد
دلتنگ لبخند آقای شهیدیم...
دلیل تأخیر در بازنگری نقشه جامع علمی از زبان دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی
دارویی که تمام نشانگرهای سرطان را از بین برد
بارش بیشتر باران باعث از بین رفتن خشکسالی میشود؟
اولین پرواز مداری «استارشیپ» به تعویق افتاد
تصویر وایرال شده از سرباز اوکراینی
اپل، سامسونگ و گوگل متهم به نقض پتنت صدای فضایی
۸۴ دانشآموز و ۱۸ معلم تهرانی در دو جنگ اخیر به شهادت رسیدند
تغییر کتابهای درسی پایه اول؛ از فارسی تا ریاضی
وزیر آموزش و پرورش: دریافت وجه هنگام ثبتنام مدارس دولتی ممنوع است
۱۵۰۷ فضای آموزشی در جنگ دچار آسیب شد
«دلیران» اولین مستندمسابقه برای کودکان است/ پخش از شبکه کودک
انیمیشن ایرانی «سفینه نجات» امیدبخش است
رونمایی از یک صدای گمشده در کنسرت سازهای ایرانی بنیاد رودکی
راویان جنگ رمضان در رادیو صبا تجلیل میشوند
نتایج المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی کشور اعلام شد
فرصت مجدد شرکت در آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی علوم پزشکی ۱۴۰۵ فراهم شد
برگزیدگان بیستمین دوره مسابقات ربوکاپ آزاد ایران معرفی شدند
اوپن ای آی هم هک شد
تأکید رئیس دانشگاه تهران و سفیر پاکستان بر تقویت دیپلماسی علمی
ورود بیش از ۷۵۰ هزار دانشجوی جدید به دانشگاهها در مقاطع مختلف
اعلام ۱۰ اولویت پژوهشی برای اتصال ریلی چین به اروپا از مسیر ایران
فراخوان اولویتهای پژوهشی و فناوری سازمان سنجش آموزش کشور منتشر شد
کلاسهای دانشگاههای غیردولتی غیرانتفاعی حضوری برگزار میشود
روایت ۲۰۰ شب استقامت تاریخی در ایران
«انسان و حیوان»؛ گفتگوی کشیشی مسیحی و روحانی مسلمان درباره اخلاق
آیا «الگوریتمها» ما را از نو می سازند!؟ چالش انسان عصر دیجیتال
لیگهای صنعتی ربوکاپ از سال آینده راه اندازی میشود
عرضه دستاوردهای شرکتهای دانشبنیان در نمایشگاه فناوریهای پیشرفته چین
تأکید بر پرورش نسلی دانا، اخلاقمدار و پاسخگو به نیازهای جامعه
هوش چینی در یک وب سایت دولتی آمریکا
نخستین اختراع کشور در زمینه سلول زیستی خورشیدی
امام حسن عسکری(ع) چگونه شیعه را برای عصر غیبت آماده کرد؟
روایتی از نخستین شاهدان تولد امام زمان(عج)؛ مهمترین اقدام امام عسکری
افزایش ۶۰ درصدی مشروطی دانشجویان پس از کرونا
مهلت مجدد ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی ۱۴۰۵ از ۴ مهرماه
سال تحصیلی دانشگاهها از امروز آغاز شد
تصویر استاد شفیعی کدکنی روی دیوارنگاره میدان جهاد
آغاز ثبتنام نوزدهمین همایش جامع «انتخاب شریف»
رویدادها و اتفاقات، بحران نیستند؛ نحوه مواجهه میتواند بحرانساز باشد
یادداشت کمتردیدهشدهٔ رهبر شهید خطاب به جانبازان حزبالله جنایت پیجری
زمان بازگشایی خوابگاه دانشگاه الزهرا (س) اعلام شد
تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد
محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگهای اخیر بازنگری میشود
نگرشی نو به حفظ قرآن در مدارس، محور چهارمین همایش ایدهپردازان قرآنی
وطندوستی در نگاه اسلام فضیلت است یا تعصب؟
تصویری از رهبر شهید در مراسم ۳۱۳ هزار نفری جانفدایان
حضور نمادین کاروان مراسم عروسی سیریک در رزمایش جانفدا
حضور مقتدرانه بانوان کلاهکج در رزمایش جانفدا
حضور خاخام اعظم جامعه یهودیان ایران در مراسم جان فدا
فراخوان ارسال مقالات به همایش اربعین در مکتب امام شهید
خبرنگار آمریکایی: گازوییل در فلوریدا و تگزاس تمام شده است+عکس
براساس قواعد فقهی تنظیم گری فضای مجازی ضروری است
نرخ اجارهبهای خوابگاههای دانشجویی در سال جدید اعلام شد+عکس
جانفدایان مسلح به شمشیر و کاتانا
دانشگاه مبعوث رستاخیز دانایی در امتداد غیرت ملی
برگزاری صد و نود و ششمین شب شعر طنز «در حلقه رندان»
فانوس دریایی ادبیات کودک؛ ۸۲ سالگی خالق قصههای مجید
رمزگشایی از یک مشکل رایج اجتماع؛چرا یکدیگر را به آسانی قضاوت می کنیم؟
ولادت امام حسن عسکری(ع) هیئت کجا برویم؟
فرماندار کالیفرنیا کلید قطع هوش مصنوعی ایجاد می کند
مصر حساب شبکه های اجتماعی کاربران زیر ۱۳ سال را ممنوع کرد
جمینای هم هکر شد
ویرایش جدید کتاب «امین زبان و ادب پارسی» منتشر شد
خاتمِ گمشده را باز بجو ای ایران! که بدان حلقه جهان زیر نگین ما بود
ورود کتابهای دیجیتال، پایان عمر کتابهای چاپی نیست
مدادهایی که بعد از تمام شدن، سبز میشوند
ادبیات پایداری روایتی مویرگی از زندگی است
از علیرضا طبایی «باید به آفتاب بگویم»
چه کسی گفته است قهرمانها فقط در خط مقدم ساخته میشوند؟
نوجوان را دستِ کدام کتاب بسپاریم؟
غذا چگونه جایگاه اجتماعی و منزلت افراد را شکل میدهد؟
روایت رادیو تهران از دفاع مقدس؛ از مادران جنگ تا بدرقه فرزندان شهدا
حمایت از فلسطین باعث حذف رپر مشهور شد
فیلم ۱۰۰ جشنواره ایدههاست، روایت فیلمسازان جوان از جنگ در بستر زندگی
نتایج نهایی ۵ آزمون گروه علوم پزشکی منتشر شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر بهدنبال جذب دانشآموزان مستعد کشورهای همسایه
فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد
شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی
تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگهای اخیر بازنگری میشود
آزمون عملی علوم ورزشی در ۲۶ حوزه کشور کلید خورد
بیل گیتس: همه دولت های جهان عقب تر از هوش مصنوعی هستند
سیامک صفری: ظرفیت بازگشت به سریالهای نوستالژیک اضافه میشود
سامانه «سادان» برای ارزشگذاری داراییهای نامشهود راهاندازی میشود
مهلت مجدد ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی ۱۴۰۵ از ۴ مهرماه
حمایت از فلسطین باعث حذف رپر مشهور شد
از علیرضا طبایی «باید به آفتاب بگویم»
بیش از ۱۰۰ میلیارد دقیقه مکالمه و ۸۶ میلیارد پیامک تنها در ۳ ماه
یادداشت کمتردیدهشدهٔ رهبر شهید خطاب به جانبازان حزبالله جنایت پیجری
روند پرداخت یارانههای تغذیه دانشجویان بدون تغییر ماند
آغاز ثبتنام نوزدهمین همایش جامع «انتخاب شریف»
رویدادها و اتفاقات، بحران نیستند؛ نحوه مواجهه میتواند بحرانساز باشد
سال تحصیلی دانشگاهها از امروز آغاز شد
معرفی بهترین برنامههای تلویزیونی ۲۰۲۶؛ «خلیج بیوه» ۱۴ جایزه امی برد
افزایش ۶۰ درصدی مشروطی دانشجویان پس از کرونا
روایت رادیو تهران از دفاع مقدس؛ از مادران جنگ تا بدرقه فرزندان شهدا
ادبیات پایداری روایتی مویرگی از زندگی است
غذا چگونه جایگاه اجتماعی و منزلت افراد را شکل میدهد؟
تصویر استاد شفیعی کدکنی روی دیوارنگاره میدان جهاد
نوجوان را دستِ کدام کتاب بسپاریم؟
فیلم ۱۰۰ جشنواره ایدههاست، روایت فیلمسازان جوان از جنگ در بستر زندگی
حضور خاخام اعظم جامعه یهودیان ایران در مراسم جان فدا
ورود بیش از ۷۵۰ هزار دانشجوی جدید به دانشگاهها در مقاطع مختلف
تصویری از رهبر شهید در مراسم ۳۱۳ هزار نفری جانفدایان
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.