Vật liệu lưu trữ năng lượng mặt trời dưới dạng nhiệt ^{CEFR B2}

Các nhà hóa học tại UC Santa Barbara, do Phó giáo sư Grace Han dẫn đầu, công bố trên tạp chí Science một phân tử hữu cơ mới gọi là pyrimidone. Thiết kế lấy cảm hứng từ một thành phần của DNA vốn thay đổi hình dạng dưới ánh sáng UV; nhóm đã tạo ra phiên bản tổng hợp cho phép thay đổi cấu trúc có thể đảo ngược, tức là lưu và giải phóng năng lượng nhiều lần. Tác giả chính là nghiên cứu sinh Han Nguyen.

Phân tử hoạt động giống một lò xo bị xoắn: khi hấp thụ ánh sáng nó chuyển sang trạng thái năng lượng cao và ở trạng thái khóa cho tới khi có tác nhân kích hoạt, như một lượng nhỏ nhiệt hoặc một chất xúc tác, khiến nó trở về trạng thái thư giãn và giải phóng nhiệt. Nhóm còn hợp tác với Ken Houk tại UCLA để mô phỏng và giải thích vì sao phân tử có thể giữ năng lượng và ổn định trong nhiều năm mà không thất thoát.

Vật liệu mới có mật độ năng lượng lớn hơn so với pin lithium‑ion tiêu chuẩn, và trong các thí nghiệm nó giải phóng đủ nhiệt để đun sôi nước ở điều kiện môi trường, một cột mốc quan trọng cho nghiên cứu MOST. Vì chất tan trong nước, nó có thể được bơm qua bộ thu gắn trên mái, lưu trong bồn chứa và cung cấp nhiệt vào ban đêm. Ứng dụng tiềm năng gồm sưởi ấm ngoài lưới cho cắm trại và đun nước sinh hoạt; đồng tác giả Benjamin Baker lưu ý rằng chính vật liệu lưu trữ ánh sáng, nên không cần hệ thống pin bổ sung. Nghiên cứu được hỗ trợ bởi học bổng Moore Inventor Fellowship mà Han nhận vào năm 2025.