Материал, способный накапливать солнечную энергию и отдавать ее в виде тепла

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый материал, который представляет собой тонкую прозрачную полимерную пленку, способный накапливать солнечную энергию, получаемую им в течение дня, и отдать ее позже в виде тепла по мере необходимости. За счет малой толщины этот материал может быть нанесен на любые сложные поверхности, в том числе и на поверхность предметов одежды, которые обретут функцию дополнительного подогрева.

При помощи нового материала частично решается известная проблема с солнечной энергией, которая становится недоступной в ночное время или при плохих погодных условиях. В большинстве случаев эта проблема решается путем преобразования солнечной энергии в электрическую и накоплении электрической энергии в аккумуляторных батареях. Внутри нового материала также происходит нечто подобное, только энергия солнечного света преобразуется не в электрическую энергию, а в химическую, которая может сохраняться сколь угодно долгое время и без дополнительных затрат может быть преобразована в тепло.

Ключевым компонентом материала "солнечно-теплового аккумулятора" являются молекулы азобензола, которые могут находиться в одном из двух стабильных состояний, в "заряженном" и "разряженном". Энергия фотонов света возбуждает молекулы этого вещества и заставляет их перейти в "заряженное" состояние, в котором они могут находиться сколь угодно долго. После этого, при воздействии определенной температуры или других факторов, эти молекулы возвращаются в "незаряженное" состояние, отдавая накопленную ими энергию в виде тепла.

"Материал "солнечно-теплового аккумулятора" обладает высокой прозрачностью, что позволит использовать его в качестве антиобледенительного средства лобовых стекол автомобилей и летательных аппаратов, там, где техническими нормами запрещено использовать даже очень тонкие нагревательные элементы" - рассказывает Джеффри Гроссман (Jeffrey Grossman), профессор из Массачусетского технологического института, возглавляющий исследовательскую группу.

Прозрачная полимерная пленка может быть без проблем зажата между слоями стекла, так кА это делается в автомобильных стеклах. Кроме этого, энергии, накопленной молекулами пленки, достаточно для нагревания поверхности стекла до 10 градусов при температуре окружающей среды в -20 градусов. Такой нагрев обеспечит возникновение тонкого слоя воды между стеклом и образовавшимся на его поверхности льдом и это позволит удалить лед со стекол без малейших затруднений. Следует отметить, что этой возможностью применения нового материала уже заинтересовались некоторые производители автомобилей, в том числе и немецкая компания BMW.

Кроме обычных автомобилей, новый материал может обеспечить большую эффективность электрическим автомобилям, которым не придется тратить дефицитную энергию из аккумуляторных батарей для подогрева стекол с целью предотвращения их обмерзания.