Jako surowiec bazowy naukowcy wykorzystali struktury metaloorganiczne (MOF), które ze względu na wysoką porowatość charakteryzują się dużą powierzchnią wchłaniania, dzięki czemu świetnie sprawdzają się m.in. w procesach odsalania i filtrowania wody, wychwytywania dwutlenku węgla z powietrza czy podawania leków. Pory te badacze wypełnili azobenzenem – związkiem, który nie tylko bardzo dobrze absorbuje światło, ale także zmienia kształt pod jego wpływem. W normalnych okolicznościach po ustaniu bodźca cząsteczki azobenzenu wracają do swojej pierwotnej formy. Jednak zamknięte w porach MOF, są sztucznie utrzymywane w określonej pozycji, dzięki czemu przechowują energię – podobnie jak ściśnięta sprężyna.

Pod wpływem podgrzania materiał uwalnia zmagazynowaną energię w postaci ciepła. Co ważne, jej ilość znacznie przewyższa ilość energii dostarczonej do podgrzania. Ponieważ zjawisko to ma charakter mechaniczny, nie wymaga zewnętrznego źródła zasilania – energia może być gromadzona w temperaturze pokojowej. Co więcej, materiał jest w stanie ją magazynować przez długi czas – nawet do 4,5 roku.

– Pod względem zasady działania nasz materiał przypomina nieco materiały zmiennofazowe wykorzystywane np. w ogrzewaczach do rąk, jednak w przeciwieństwie do nich gromadzi energię nie pod wpływem podgrzania, lecz oddziaływania promieni słonecznych. Nie zawiera też części mechanicznych ani elektronicznych, dzięki czemu proces magazynowania i uwalniania energii realizowany jest całkowicie bezstratnie – tłumaczy John Griffin, kierownik grupy badawczej.

Uzyskany przez naukowców materiał cechuje się stosunkowo niską gęstością, dlatego ich prace będą się teraz koncentrowały na jej zwiększeniu. Jeśli się to uda, można go będzie w przyszłości wykorzystać do wychwytywania energii w ciągu dnia i uwalniania jej w nocy lub np. w okresie zimowym. Zastosowany jako materiał fasadowy, mógłby wówczas ogrzewać budynki, a nałożony na szybę samochodową – rozmrażać ją w chłodne, zimowe poranki.

Źródło: Lancaster University