МОСКВА, 26 окт - РИА Новости. Американские ученые выяснили механизм химических превращений, благодаря которому особая молекула может накапливать тепло и удерживать его до тех пор, пока не потребуется его использовать. Открытие может привести к появлению новых солнечно-термальных источников энергии, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Angewandte Chemie.
Речь идет о молекуле фульвалент-тетракарбонилдирутения, содержащей в своей структуре, кроме атомов углерода и кислорода, два атома благородного металла рутения. Под действием ультрафиолета эта молекула, как обнаружили ученые, способна менять свою структуру и накапливать тепловую энергию. Находиться в новом состоянии молекула может неограниченно долго, то тех пор, пока небольшое тепловое воздействие или специальный катализатор не заставят ее перейти в исходное состояние.
При таком обратном переходе выделяется большое количество тепловой энергии, которое можно использовать для питания электродвигателей, обогрева жилищ и многих других нужд. Промышленное использование молекулы на основе рутения невозможно - металл является слишком дорогим и редким. По этой причине ученые уже давно ищут способ заменить его более доступными металлами.
Несмотря на десятилетия исследований, сделать это до сих пор не удалось. Новая публикация группы ученых, возглавляемой Йосукэ Канаи (Yosuke Kanai) из калифорнийского университета в Беркли, США, показывает, почему именно ученые до сих пор терпели неудачу и проясняет, как именно происходит переход из одного состояния в другое, что позволяет надеяться на появление новых солнечно-термальных аккумуляторов в будущем.
Как выяснили ученые, переход из одного состояния в другое сопровождается образованием еще одного, промежуточного и нестабильного состояния.
"Это неожиданное промежуточное состояние играет решающую роль и определяет стабильность состояния молекулы после того, как она накапливает солнечную энергию", - сказал соавтор публикации Джеффри Гроссманн (Jeffrey Grossman), слова которого приводит пресс-служба Массачусетского технологического института.
По словам ученого, батареи, разработанные на основе данного материала, могут при отдаче накопленной солнечной энергии нагреваться до 200 градусов Цельсия, что вполне достаточно для питания электромотора или обогрева домашнего хозяйства. Теперь ученые приступят к попыткам создания новых подобных молекул на основе более дешевых компонентов.
"Я твердо убежден, что теперь, когда мы поняли механизм работы этого соединения, мы сможем найти ему альтернативу", - сказал Гроссманн.
