
Ученые
разработали молекулу, которая накапливает солнечный свет и может сама себя
обновлять. Система работает по принципу фотосинтеза у растений: имитируется
механизм молекулы растения, в котором светочувствительные молекулы постоянно
сами себя воспроизводят.
Новая технология может
быть применена в будущем для создания элементов солнечной батареи. Солнечные лучи не только дают тепловую энергию, они могут еще
и приводить различные материалы в негодность, какие-то быстрее,
какие-то медленнее. Это является причиной того, что многие современные элементы
солнечных батарей старятся. Их КПД снижается, через 10-20 лет они производят
меньше электричества, чем в начале их эксплуатации.
Производители, как правило, дают
гарантию на 20 лет на 80% первоначальной мощности батареи. Природа в своих технологиях
заметно ушла вперед. Растения используют хитроумный механизм, защищающий их от
негативного воздействия солнечных лучей. Молекулы, участвующие в процессе
фотосинтеза, постоянно регенерируются, поэтому постоянно контактирующая с
солнечными лучами поверхность растений остается без повреждений.
Идеолог
этого проекта Страно почерпнул идею из книги по биологии: его поразил тот факт,
как эффективно работает принцип возобновления.
Группе ученых под руководством Страно впервые удалось
сымитировать этот процесс в лабораторных условиях. Появились
оригинальные молекулы, преобразующие солнечный свет в электрический ток, которые
при добавлении или изъятии определенной жидкости начинали
регенерацию. Ученые придали молекулам форму
диска. Они создают базис для других молекул, которые под воздействием света
отделяют электроны – так называемые реактивные центры. Молекулы находятся в
таком расцеплении, что они могут спонтанно прикрепляться к нано-трубкам из
углерода. Это способствует тому, что все диски выровнены, а, соответственно,
реактивные центры одновременно контактируют с солнечным светом. Если в эту систему добавить
тензид, субстанцию, позволяющую жидкостям смешиваться, все компоненты
распадаются и образуют водянистый раствор. Если тензид убрать, они спонтанно
соединяются. Что позволяет снова производить электричество.
Этот механизм преобразования солнечной энергии в два раза эффективнее
используемого сейчас в солнечных
батареях. Но концентрация искусственных структур в
используемом до сих пор растворе была очень мала, поэтому эффективность системы
была невысокой. Страно и его сподвижники намерены изыскать возможность заметно
увеличить концентрацию молекул в жидкости.