Doçent Grace Han ve ekibi, Science dergisinde yayımlanan çalışmada pyrimidone adlı modifiye organik molekülü tanıttı. Tasarım Molecular Solar Thermal (MOST) yaklaşımına dayanıyor ve UV ışığı altında şekil değiştiren bir DNA bileşeninden esinlenildi. Araştırmacılar, DNA’daki tek yönlü değişime karşın tersine dönebilen sentetik bir yapı geliştirdiler; böylece enerji birçok kez depolanıp serbest bırakılabiliyor.
Molekül burkulmuş bir yay gibi davranıyor: güneş ışığı onu gerilimli, yüksek enerjili bir şekle sokuyor ve bu hal kilitleniyor. Küçük bir ısı artışı veya bir katalizör tetikleyicisi molekülü gevşetince depolanan enerji ısı olarak açığa çıkıyor. Yeni molekülün enerji yoğunluğu 1.6 megajoules per kilogram’den fazla olarak bildirildi; bu, standart lityum-iyon pil için belirtilen yaklaşık 0.9 MJ/kg ile karşılaştırıldı. Deneylerde açığa çıkan ısı ortam koşullarında suyu kaynatacak kadar güçlü bulundu ve bu MOST araştırması için bir dönüm noktası olarak kaydedildi.
Grup, molekülden gereksiz parçaları çıkararak kompakt bir tasarım elde etti ve UCLA’dan Ken Houk ile yapılan hesaplamalı modellemeyle molekülün uzun süre kararlı kaldığını gösterdi. Malzemenin suda çözünebilir olması, çatıya monte güneş kolektörleri aracılığıyla gündüz pompalayıp gece tanklarda saklanabilmesini sağlıyor. Olası uygulamalar arasında kamp için şebekeden bağımsız ısıtma ve konut su ısıtması bulunuyor. Ortak yazar ve doktora öğrencisi Benjamin Baker, malzemenin ek bir pil sistemine gerek duymadan güneş ışığını içinde sakladığını vurguladı.
Araştırma, Han’ın 2025’te bu "şarj edilebilir güneş bataryaları"nın geliştirilmesini sürdürmek üzere aldığı Moore Inventor Fellowship desteğiyle finanse edildi.
Zor kelimeler
- pyrimidone — kimyasal yapısı değiştirilmiş organik molekül
- modifiye — orijinal halinden farklı şekilde değiştirilmiş
- şekil değiştirmek — bir cismin biçim veya düzenini değiştirmekşekil değiştiren
- kilitlenmek — hareketin veya durumun sabitlenmesi ve devam etmemesikilitleniyor
- katalizör — kimyasal tepkimeleri hızlandıran madde olarak görev yapan
- enerji yoğunluğu — bir maddenin kilogram başına düşen enerji miktarı
- kararlı — uzun süre değişmeden veya bozulmadan kalan
- çözünebilir — bir maddenin su içinde eriyebilme yeteneği
- saklanmak — bir şeyin koruma veya depolama amacıyla tutulmasısaklanabilmesini
İpucu: Türkçe metni okurken veya ses kaydını dinlerken, vurgulanan kelimelerin üzerine gel, odaklan ya da dokun; anında kısa tanımlar görünür.
Tartışma soruları
- Malzemenin suda çözünür olması pratikte ne gibi avantajlar sağlar? Örnek verin.
- Gündüz pompalanıp gece tanklarda saklama fikrinin uygulanmasında hangi teknik veya lojistik zorluklar olabilir?
- Bu tür güneş enerjisi depolama teknolojileri geleneksel pillere göre hangi durumlarda daha uygun olabilir? Neden?
İlgili makaleler
Kan Vizkozitesini Gerçek Zamanlı İzleyen Yeni Cihaz
Missouri Üniversitesi araştırmacıları, kanın vizkozitesini invaziv olmayan ve gerçek zamanlı ölçebilen bir teknoloji geliştirdi. Cihaz ultrason dalgaları ve yazılım kullanıyor; potansiyel olarak taşınabilir ve giyilebilir uygulamalar hedefleniyor.
Bilim insanlarının kimliği ve kamu güveni
ABD'de yapılan bir araştırma, bilim insanlarının demografik temsilinin kamu güvenini etkilediğini gösteriyor. Rochester Üniversitesi'nden James Druckman liderliğindeki çalışma, farklı grupların bilime olan güven düzeylerindeki eşitsizlikleri ve temsilin rolünü inceliyor.
Propanın Propilene Dönüşümünü Açıklayan Algoritmalar
Rochester Üniversitesi araştırmacıları, propanın propilene dönüşümünü yöneten atomik özellikleri belirleyen algoritmalar geliştirdi. Yeni çalışma Journal of the American Chemical Society dergisinde yayımlandı ve katalizörlerde oksit-metal etkileşimlerine dair önemli içgörüler sundu.