Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре предлагают решение проблемы хранения солнечной энергии без гигантских батарей. В журнале Science группа Грейс Хан описала новый материал на основе модифицированной органической молекулы, названной пиридиноном. Это технология Molecular Solar Thermal (MOST) работы, которая впитывает свет, запасает энергию в химических связях и выдает её в виде тепла при необходимости. Докторант Хан Нгуен сравнил процесс с фотохромными солнцезащитными очками, которые затемняются на улице и становятся прозрачными в помещении. Только вместо смены цвета здесь работает запасание энергии, а вещество можно перезапускать бесконечно.
Идею подтолкнули учёных к созданию структуры, похожей на часть ДНК, меняющую форму под ультрафиолетом. Вместе с профессором Кеном Хуком из UCLA они использовали вычислительное моделирование, чтобы убедиться, что молекула стабильно держит энергию годами. Дизайн сделали максимально компактным, убрав всё лишнее. Система работает как сжатая пружина: после поглощения света молекула переходит в напряжённое состояние и остается в нем до активации. Запускает её небольшой нагрев или катализатор, после чего структура возвращается в исходную форму, отдавая тепло.
Показатели впечатляют. Новое вещество накапливает более 1.6 мегаджоулей на килограмм, тогда как обычный литий-ионный аккумулятор вмещает около 0.9 МДж/кг. Материал также обошёл предыдущие поколения оптических коммутаторов. Главная веха — демонстрация способности кипятить воду при комнатных условиях. Нгуен назвал это огромным достижением, ведь обычно такие процессы требуют много энергии. Технология пригодится для автономных систем отопления, кемпинга или нагрева воды дома. Поскольку вещество растворяется в воде, его можно циркулировать по солнечным коллекторам на крышах днём, а ночью сливать в баки для ночного тепла. Бенджамин Бейкер, коллега из лаборатории Хан, подчеркивает, что здесь материал сам хранит энергию солнца, не требуя дополнительных батарей. Проект поддерживал фонд Moore Inventor Fellowship, присужденный Хане в 2025 году.