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
گوگل به مدارس هشدار داد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟
کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری
دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟
نمایشگاه جدید موزه «جستجوی ایران» افتتاح شد؛ بازخوانی ریشه‌های بحران هویت و گسست تاریخی
رمانی در ستایش قدیس مهربانی برنده جایزه بزرگ رمان آکادمی فرانسه شد
۱۷۳ هنرمند در جشنواره هنرهای تجسمی جوانان رقابت می‌کنند
تنوع دیدگاه‌ها معیار انتخاب در کارگاه نقاشی جشنواره تجسمی جوانان است
هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند
فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند
معرفی اعضای هیئت انتخاب آثار جشنواره تئاتر خیابانی مریوان
تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد
دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه برتر جهان قرار دارد
اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
«کافه سلطان»؛ روایت زندگی روزمره در سایه جنگ
از بازتاب سخنان تلخ اکبر زنجان‌پور تا گرامی‌داشتی برای اکبر عبدی
رویا میرعلمی مهمان آخرین قسمت «هم‌کلام» می‌شود
نقشم در «نسخه آزمایشی» از من دور بود؛ سارقی که بعد از نامزدی توبه کرد
موسیقی بازی‌ها از قاب نمایشگر تا صحنه ارکسترال
معرفی آثار ۲ بخش از جشنواره فیلم مقاومت
اپل لپ تاپ گرانقیمت با نمایشگر لمسی را معرفی کرد
گرم‌کن گرافنی ژاپنی در سه ثانیه گرم می‌شود
آمازون دوباره کارمندانش را بیکار کرد
دست نوشته دانشجویان در بیعت با رهبر انقلاب
امکان تحصیل دانش آموزان ایرانی خارج از کشور فراهم است
اعلام لبیک شورای عالی انقلاب فرهنگی به رهنمودهای رهبر معظم انقلاب
ثبت نام بیش از ۳۰ هزار نفر در آزمون دکتری نیمه‌متمرکز سال ۱۴۰۶
اطلاعات تازه درباره سهمیه‌ها و تسهیلات آزمون دکتری نیمه متمرکز سال ۱۴۰۶
علیرضا استادی: جسارت بازی درنقش تاریخی را پیدا کردم
دست رد ۳ جشنواره بر فیلم جدید پل شریدر؛ «مبانی فلسفه» پسندیده نشد
رونمایی از «هزاردستان» نخستین انیمیشن «دست‌ساز» جهان
نمایشگاه «رد خط» به نیاوران رسید
بسیج دانش‌آموزی در بیش از نیمی از مدارس کشور حضور دارد
نقش سوره‌های کوتاه در آشنایی کودکان با قرآن
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
رویا میرعلمی مهمان آخرین قسمت «هم‌کلام» می‌شود
نقشم در «نسخه آزمایشی» از من دور بود؛ سارقی که بعد از نامزدی توبه کرد
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
اپل لپ تاپ گرانقیمت با نمایشگر لمسی را معرفی کرد
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
از بازتاب سخنان تلخ اکبر زنجان‌پور تا گرامی‌داشتی برای اکبر عبدی
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
«کافه سلطان»؛ روایت زندگی روزمره در سایه جنگ
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
معرفی آثار ۲ بخش از جشنواره فیلم مقاومت
گرم‌کن گرافنی ژاپنی در سه ثانیه گرم می‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
موسیقی بازی‌ها از قاب نمایشگر تا صحنه ارکسترال
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
آمازون دوباره کارمندانش را بیکار کرد
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
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.