Trong một bài báo trên tạp chí Science, nhóm do Phó giáo sư Grace Han dẫn dắt mô tả phân tử hữu cơ biến đổi gọi là pyrimidone. Thiết kế dựa trên khái niệm lưu trữ năng lượng mặt trời phân tử (MOST). Nhóm đã chế tạo phiên bản tổng hợp để phân tử trải qua thay đổi cấu trúc có thể đảo ngược và lưu năng lượng nhiều lần.
Tác giả chính, nghiên cứu sinh tiến sĩ Han Nguyen, nói phân tử hoạt động như một lò xo xoắn: ánh sáng làm nó vào dạng căng thẳng và giữ năng lượng, rồi một kích hoạt nhỏ như nhiệt hoặc chất xúc tác khiến nó trở về dạng thư giãn và giải phóng nhiệt. Các nhà nghiên cứu còn dùng mô hình tính toán với Ken Houk để giải thích vì sao phân tử ổn định trong nhiều năm.
Vật liệu có mật độ năng lượng cao hơn pin lithium‑ion tiêu chuẩn và trong thí nghiệm nó giải phóng đủ nhiệt để đun sôi nước ở điều kiện môi trường. Vì vật liệu tan trong nước, nó có thể bơm qua bộ thu trên mái và lưu trong bồn để cung cấp nhiệt ban đêm; ứng dụng gồm sưởi ấm ngoài lưới và đun nước trong nhà. Nghiên cứu được hỗ trợ bởi học bổng Moore Inventor Fellowship mà Han nhận năm 2025.
Từ khó
- pyrimidone — phân tử hữu cơ được biến đổi cho nghiên cứu
- mật độ năng lượng — lượng chứa trên mỗi đơn vị thể tích hoặc khối lượng
- tổng hợp — quá trình hoặc sản phẩm do kết hợp các thành phần
- kích hoạt — việc làm cho một quá trình bắt đầu hoạt động
- chất xúc tác — chất làm tăng tốc phản ứng mà không bị tiêu thụ
- mô hình tính toán — bản mô phỏng bằng máy tính để giải thích dữ liệu
- đun sôi — làm cho chất lỏng sôi và tạo bọt
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Bạn có nghĩ việc bơm vật liệu tan vào bộ thu trên mái và lưu trong bồn để sưởi ban đêm là thuận tiện và an toàn không? Tại sao?
- Theo bạn, ưu điểm lớn nhất của vật liệu có mật độ năng lượng cao hơn pin là gì?
- Bạn sẽ dùng vật liệu này để làm gì ở nhà bạn? Hãy nêu một hoặc hai ý ngắn.
