nå kan en ny kjemisk kompositt utviklet av forskere ved MIT gi et alternativ. Det kan brukes til å lagre varme fra solen eller en annen kilde om dagen i et slags termisk batteri, og det kan frigjøre varmen når det trengs, for eksempel til matlaging eller oppvarming etter mørkets frembrudd.en felles tilnærming til termisk lagring er å bruke det som kalles et faseendringsmateriale (PCM), hvor inngangsvarme smelter materialet og faseendringen-fra fast til flytende-lagrer energi. NÅR PCM kjøles ned igjen under smeltepunktet, blir DET tilbake til et fast stoff, hvor den lagrede energien frigjøres som varme. Det er mange eksempler på disse materialene, inkludert voks eller fettsyrer som brukes til lavtemperaturapplikasjoner, og smeltede salter som brukes ved høye temperaturer. Men alle nåværende Pcm krever mye isolasjon, og de passerer gjennom den faseendringstemperaturen ukontrollert, og mister sin lagrede varme relativt raskt.I Stedet bruker det nye systemet molekylære brytere som endrer form som svar på lys; når integrert I PCM, kan faseendringstemperaturen til hybridmaterialet justeres med lys, slik at termisk energi i faseendringen kan opprettholdes selv godt under smeltepunktet til det opprinnelige materialet.De nye funnene, Av Mit postdocs Grace Han Og Huashan Li og Professor Jeffrey Grossman, er rapportert denne uken i tidsskriftet Nature Communications.»problemet med termisk energi er, det er vanskelig å holde fast på det,» Forklarer Grossman. Så hans team utviklet det som i hovedsak er tillegg for tradisjonelle faseendringsmaterialer, eller » små molekyler som gjennomgår en strukturell forandring når lyset skinner på dem.»Trikset var å finne en måte å integrere disse molekylene med konvensjonelle PCM-materialer for å frigjøre lagret energi som varme, på forespørsel. «Det er så mange applikasjoner der det ville være nyttig å lagre termisk energi på en måte, slik at du kan utløse den når det trengs,» sier han.

forskerne oppnådde dette ved å kombinere fettsyrene med en organisk forbindelse som reagerer på en lyspuls. Med dette arrangementet endrer den lysfølsomme komponenten de termiske egenskapene til den andre komponenten, som lagrer og frigjør sin energi. Hybridmaterialet smelter ved oppvarming, og etter å ha blitt utsatt for ultrafiolett lys, forblir det smeltet selv når det avkjøles igjen. Deretter, når det utløses av en annen lyspuls, løser materialet og gir tilbake termisk faseendringsenergi.»ved å integrere et lysaktivert molekyl i det tradisjonelle bildet av latent varme, legger vi til en ny type kontrollknapp for egenskaper som smelting, størkning og superkjøling,» sier Grossman, Som Er Morton Og Claire Goulder Og Familie Professor I Miljøsystemer, samt professor i materialvitenskap og ingeniørfag.

systemet kan benytte seg av enhver varmekilde, ikke bare sol, Sier Han. «Tilgjengeligheten av spillvarme er utbredt, fra industrielle prosesser, til solvarme, og til og med varmen som kommer ut av kjøretøy, og det er vanligvis bare bortkastet.»Å utnytte noe av det avfallet kan gi en måte å resirkulere den varmen til nyttige applikasjoner.»det vi gjør teknisk, «forklarer Han,» installerer en ny energibarriere, slik at den lagrede varmen ikke kan slippes ut umiddelbart.»I sin kjemisk lagrede form kan energien forbli i lange perioder til den optiske utløseren er aktivert. I sine første småskala laboratorieversjoner viste de at den lagrede varmen kan forbli stabil i minst 10 timer, mens en enhet av tilsvarende størrelse som lagrer varme direkte, ville spre den innen få minutter. Og «det er ingen grunnleggende grunn til at det ikke kan stilles inn for å gå høyere,» sier Han.i det første proof-of-concept-systemet «temperaturendringen eller superkjølingen som vi oppnår for dette termiske lagringsmaterialet, kan være opptil 10 grader C (18 F), og vi håper vi kan gå høyere,» Sier Grossman.

allerede, i denne versjonen, «energitettheten er ganske betydelig, selv om Vi bruker et konvensjonelt faseendringsmateriale,» sier Han. Materialet kan lagre ca 200 joules per gram, som hun sier er «veldig bra for ethvert organisk faseendringsmateriale.»Og allerede,» folk har vist interesse for å bruke dette til matlaging i landlige India, » sier hun. Slike systemer kan også brukes til tørking av landbruksavlinger eller for romoppvarming.»vår interesse for dette arbeidet var å vise et bevis på konsept, «Sier Grossman,» men Vi tror det er mye potensial for å bruke lysaktiverte materialer for å kapre de termiske lagringsegenskapene til faseendringsmaterialer.»