Het bewaren van zonne-energie voor gebruik na zonsondergang is een grote uitdaging. In een artikel in Science beschrijven Grace Han en haar team van UC Santa Barbara een gemodificeerd organisch molecuul, pyrimidone, dat zonlicht opvangt, in chemische bindingen bewaart en op verzoek als warmte vrijgeeft. Het ontwerp bouwt voort op het MOST-concept en is geïnspireerd op een DNA-component die onder UV-licht van vorm kan veranderen.
Promovendus en hoofdauteur Han Nguyen zegt dat het team koos voor een compact ontwerp en onnodige delen wegliet. Ze werkten met Ken Houk (UCLA) en gebruikten computationele modellering om te verklaren waarom het molecuul energie kan vasthouden en jarenlang stabiel blijft zonder het opgeslagen vermogen te verliezen. Het molecuul gedraagt zich als een verdraaide veer: een trigger zoals een kleine hoeveelheid warmte of een katalysator brengt het terug en dan komt warmte vrij.
Het nieuwe materiaal heeft veel toepassingen. Omdat het oplost in water, kan het over daktegels heen stromen om overdag op te laden en in tanks opgeslagen worden voor nachtelijke verwarming. Mogelijkheden zijn off-grid verwarming bij kamperen en residentiële waterverwarming.
Moeilijke woorden
- zonne-energie — energie die door zonlicht wordt geleverd
- modificeren — iets veranderen zodat het anders werktgemodificeerd
- molecuul — zeer klein deeltje van een stof
- binding — samenhang tussen atomen in een molecuulchemische bindingen
- inspireren — een idee of model halen uit iets andersgeïnspireerd
- modellering — rekenen en simuleren om iets te voorspellencomputationele modellering
- katalysator — stof die een chemische reactie versnelt zonder zelf te veranderen
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Zou je zo'n materiaal gebruiken om je huis te verwarmen? Waarom wel of niet?
- Welke voordelen zie je aan opladen op daktegels en opslag in tanks voor later gebruik?
- Welke mogelijke problemen of nadelen kan dit materiaal volgens jou hebben?
Gerelateerde artikelen
Kleine vertragingen kunnen misinformatie verminderen
Onderzoekers van de University of Copenhagen stellen voor delen iets moeilijker te maken. Een korte pauze en een kort leerelement, zoals een pop-upquiz, vertragen verspreiding en kunnen de kwaliteit van gedeelde berichten verbeteren.
Voedsel in de klas helpt peuters wetenschap en woorden leren
Onderzoek toont dat leren met voedsel peuters helpt wetenschappelijke ideeën te begrijpen en hun woordenschat te vergroten. Het programma gebruikte lessen over zaden, recepten en materialen voor leraren bij Head Start-kinderen in North Carolina.
Hersenactiviteit van muizen verandert tijdens de dag
Onderzoekers ontwikkelden nieuwe experimentele en computationele methoden om te zien welke delen van de muizenhersenen actief zijn tijdens de dag. Ze vonden dat activiteit zich verplaatst van binnenste hersenlagen naar de cortex en willen hiermee vermoeidheid beter begrijpen.
Licht bestuurt calciumnetwerk voor kunstmatige cellen
Onderzoekers gebruiken licht om calcium gecontroleerd vrij te maken en een eiwitnetwerk in kunstmatige cellen te laten samentrekken. Het netwerk kan herhaaldelijk samentrekken en microscopische deeltjes verplaatsen, een stap naar gericht geneesmiddeltransport.