Bateria viitorului. Se transformă din lichid galben în gel negru și stochează energie luni la rând

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google

Urmărește-ne în Discover

Chimiștii de la Universitatea Northwestern au creat un material neobișnuit pentru stocarea energiei. Acesta este inițial un lichid galben obișnuit, dar se transformă în gel negru. Transformarea are loc de fiecare dată când materialul absoarbe energie, notează techeblog.com.

Transformarea în gel blochează electronii într-o nouă structură moleculară. Aceștia pot rămâne captivi timp de luni întregi, dacă recipientul este izolat de aer. Dacă recipientul se deschide, oxigenul declanșează eliberarea electronilor stocați.

Energia eliberată poate alimenta reacții chimice, chiar și în întuneric complet. Materialul nu are nevoie de electrozi permanenți sau de baterii complexe. Acesta gestionează singur captarea, stocarea și eliberarea energiei.

„Cu Dumnezeu nu ne putem bate”. Canicula pune la pământ fermele din Botoșani

Aurélien Tchouaméni ratează meciul Franței cu Paraguay din optimile Cupei Mondiale 2026

Cine a coordonat cercetarea și ce a inspirat proiectul

Cercetarea a fost coordonată de chimistul Samuel Stupp și echipa sa. Rezultatele au fost publicate în revista științifică Chem. Tyler Jaynes și Luka Dordevic au fost coautorii principali ai studiului. Proiectul reproduce, în esență, funcționarea citoscheletului din celulele vii. Citoscheletul este o rețea de proteine care se formează și se desface constant. Cercetătorii au înlocuit combustibilul biologic natural cu electroni.

Cum se formează practic gelul negru din lichidul inițial

În stare de repaus, moleculele formează clustere minuscule și independente. Lumina, electricitatea, razele X sau combustibilii chimici pot activa o parte din fiecare moleculă. Molecula activată transferă apoi electroni către segmentul său pereche. Moleculele încărcate încep astfel să adere între ele, formând rânduri ordonate. Rândurile se transformă în fire lungi, asemănătoare unor panglici subțiri. Acestea rețin puțină apă și transformă amestecul într-un gel moale, negru.

În interiorul gelului, electronii rămân în deplină siguranță, spun cercetătorii. Un singur gram de material ar putea alimenta un ceas inteligent timp de câteva luni.

Pentru eliberarea electronilor este nevoie doar de contactul cu oxigenul. Acest contact formează specii reactive de oxigen, cu rol chimic activ. Compușii reactivi pot degrada contaminanții sau declanșa alte reacții chimice. După ce își îndeplinește funcția, gelul revine treptat la starea lichidă inițială.

Prin ce se deosebește această tehnologie de bateriile clasice

Procesul descris este un exemplu de fotocataliză realizată în întuneric. Energia este stocată ziua, cu ajutorul luminii solare sau al altei surse. Ulterior, energia stocată este folosită pentru a declanșa reacții chimice.

Cercetătorii au arătat că lumina poate forma modele conductoare temporare în gel. Aceste modele rămân active doar cât timp materialul se află sub formă de gel. Caracteristica îl face potrivit pentru dispozitive electronice flexibile și programabile.

Bateriile tradiționale, în schimb, stochează energie continuu, în circuite fixe. Panourile solare convertesc lumina imediat sau deloc, fără etape intermediare. Noul material își poate modifica însă forma și gestiona energia în timp. Pentru resetare, materialul are nevoie doar de aer obișnuit. Tehnologia evită, de asemenea, folosirea metalelor și a plasticului din electronica actuală.

Tehnologia ar putea fi folosită pentru curățarea mediului, prin oxidare la cerere. Ar putea sta și la baza unor sisteme de sterilizare bazate pe energie chimică.

O altă aplicație posibilă este alimentarea unor componente robotice flexibile. Acestea ar avea nevoie doar de cantități mici de energie, folosite ocazional.

Proiectul se află încă într-un stadiu incipient de cercetare.