Предложен новый способ аккумулирования солнечной энергии – с помощью нанотрубок

Хранение солнечной энергии в химической форме, без преобразования в электричество или тепло, имеет целый ряд преимуществ, поскольку в принципе химические материалы можно хранить долго и практически без потерь. Проводимые в конце прошлого века опыты показали принципиальную возможность сохранения и извлечения энергии, но после нескольких рабочих циклов молекулы теряли свои свойства. Решить проблему быстрого ухудшения характеристик дало возможность использование молекул (фульвален)тетракарбонилдирутения, но этот метод мало применим на практике, поскольку требует использования дорогого и редкого химического элемента, рутения.

Специалисты Массачусетского технологического института под руководством профессора Джеффри Гроссмана (Jeffrey Grossman) (МТИ) предложили перспективный химический способ запасания солнечной энергии при помощи гибридных наноструктур, образованных производными азобензола (а именно, 2,2’,5’-тригидроксидиазобензолом), ковалентно связанными с углеродными нанотрубками. Последние служат своего рода подложкой, которая обеспечивает упорядоченное плотное расположение светочувствительных молекул, за счет чего увеличивается объем аккумулируемой энергии и время фотовозбужденного состояния.

Гибридная структура на основе 2,2’,5’-тригидроксидиазобензола, молекулы которого изомеризуются под действием света

По данным авторов, объемная плотность энергии, достигаемая при использовании нового материала сравнима с показателями лучших литий-ионных аккумуляторов. К тому же, при помощи современных методов производства наноструктур можно управлять взаимодействием между молекулами, которое определяет объем хранимой энергии и время ее хранения.