Як у клітині. У США створили рідину, яка сама накопичує енергію

Про це повідомляє Interesting Engineering.

За взірець учені взяли цитоскелет людської клітини. Він постійно вибудовується, руйнується та відновлюється, що допомагає клітині рухатися й ділитися.

За тим самим принципом працює й новий матеріал. Під дією електронів жовта рідина перетворюється на щільний чорний гель. Він зберігає заряд місяцями, а від контакту з повітрям знову розчиняється в рідину, після чого гель можна заряджати повторно.

«Живі системи надзвичайно динамічні, — пояснив старший автор дослідження Семюел Ступп. — Вони постійно вибудовують структури, розбирають їх на частини й відбудовують знову. Ми хотіли створити синтетичний матеріал, який поводиться подібним чином, виконуючи при цьому корисні функції».

Рідину перетворювали на гель за допомогою хімічного палива, світла, електрики чи рентгенівського випромінювання. Світлом науковці точково друкували мікроскопічні візерунки, що зникають після контакту з повітрям. Накопичена енергія може передаватися кисню й живити реакції навіть у повній темряві — цей процес називають темним фотокаталізом.

«Більшість матеріалів, що працюють від світла, припиняють діяти, коли джерело світла зникає, — зазначив Ступп. — Наш матеріал уможливлює форму „темного фотокаталізу“».

Щоб поєднати вловлювання, зберігання й використання енергії в одному середовищі, дослідники розробили окрему молекулу ANI-MV. Вона має чутливий до світла вузол аміно-нафталіну (ANI) та одиницю метилвіологену (MV), що зберігає електрони. Коли світлочутлива частина поглинає енергію, сусідні молекули притягуються й утворюють пари — пімери, які згодом сплітаються в чорний гель.

Результати дослідження опублікували в журналі Chem.