100 proc. wydajność w transferze energii

Udało im się przeprowadzić transfer energii ze 100% wydajnością. Aby zbudować system sztucznego wykorzystywania promieni słonecznych do wytwarzania z nich energii, jest wymagana niemal 100% wydajność. Na działanie takowych systemów składa się wiele etapów. W przypadku gdy wydajność transferu energii każdego z tych kroków wynosi 90% ostateczny wynik transferu jest niski. Na przykład, jeżeli mamy do czynienia z pięcioma krokami, całkowity transfer energii wynosi 0,9x0,9x0,9x0,9x0,9 = 0,59. W tym przypadku wydajność tego procesu odgrywa ważną rolę w realizacji wydajnego procesu kolekcjonowania promieni słonecznych dla sztucznych systemów - powiedział Shinsuke Takagi, jeden z twórców nowej metody.

Naukowcy wyjaśniają, iż systemy przetwarzania energii spotykane w naturze składają się z regularnie ułożonych molekuł, które wydajnie kolekcjonują światło słoneczne i przenoszą energię wzbudzenia do centrum reakcji chemicznych danego systemu(rośliny lub fioletowych bakterii).

Uczeni korzystając ze swojego doświadczenia, zdobytego podczas poprzednich eksperymentów wybrali dla swojego systemu dwa rodzaje porifynowych zabarwionych molekuł. Następnie umieścili je na glinianej powierzchni. Największym problemem było ich ułożenie w regularny wzór, spotykany w naturze.

W przypadku gdy molekuły ułożone są zbyt blisko siebie, inne rodzaje reakcji takich jak: transfer elektronów(cząstek elementarnych będących jednym z elementów atomu) lub reakcji fotochemicznych, które również nie są pożądane.

Badaczom udało się zaprojektować nowatorską technikę, która pozwoliła na ułożenie molekuł w wymagany wzór oraz z zachowania odpowiednich odległości między nimi. Demonstracja naukowców pokazała, że odpowiednie rozmieszczenie molekuł doprowadziło do bardzo zadowalającej wydajności przesyłu energii, która wyniosła niemal 100%.

Osiągnięcie naukowców może doprowadzić więc do budowy kolejnej generacji materiałów i systemów przetwarzających energię naszej gwiazdy.