Northwestern Üniversitesi'nde görevli bilim insanları, enerji depolama alanında çığır açabilecek yeni bir malzeme geliştirdi. Bu yenilikçi materyal, enerjiyi toplama, depolama ve daha sonra kullanma işlevlerini tek bir yapı içinde birleştiriyor. Günümüzde bu işlemler genellikle bataryalar gibi ayrı sistemler gerektirirken, yeni yöntem enerjiyi aynı platformda yönetmeyi hedefliyor.
Araştırmacılar, hücrelerin şekillerini korumasını ve hareket etmesini sağlayan hücre iskeleti yapısından esinlenerek bu malzemeyi geliştirdi. Tıpkı hücre iskeletinin sürekli olarak yeniden şekillenebilmesi gibi, geliştirilen malzeme de enerji alıp verirken moleküler yapısını yeniden düzenleyebiliyor. Malzeme, güneş ışığı, elektrik, X ışınları ve bazı kimyasal kaynaklardan elektron alabiliyor. Enerji yüklendiğinde başlangıçta sarı renkte olan sıvı, moleküllerin kendi aralarında organize olmasıyla siyah ve iletken bir jele dönüşüyor. Enerji, bu moleküler ağ yapısı içinde depolanıyor. Araştırmacılara göre, bu jel topladığı enerjiyi aylarca muhafaza edebiliyor.
Daha dikkat çekici bir özellik ise enerjinin, ışık kaynağı ortadan kalktıktan sonra da kullanılabilmesi. Deneylerde, depolanmış enerji tamamen karanlık bir ortamda kimyasal reaksiyonları başlatmak için kullanıldı. Ekip, bu özelliği bir tür “karanlık fotokataliz” olarak adlandırıyor. Sistemin sıfırlanması için karmaşık bir işleme de gerek duyulmuyor. Siyah jel, açık havadaki oksijenle temas ettiğinde moleküler yapısı parçalanarak yeniden sarı sıvı haline dönüyor ve malzeme tekrar enerjiyle yüklenebiliyor. Bu sayede aynı yapı birden fazla kez kullanılabiliyor.
Çalışmanın kıdemli araştırmacılarından Samuel I. Stupp, sadece bir gram malzemenin teorik olarak bir akıllı saat gibi giyilebilir bir cihazı şarj etmeye yetecek enerji depolayabileceğini belirtti. Sistem, su içinde çalışabiliyor ve temel yapısı için metal veya plastik gibi malzemelere ihtiyaç duymuyor. Araştırmacılar, bu teknolojinin gelecekte yenilenebilir enerji depolama sistemleri, çevresel temizleme uygulamaları, programlanabilir malzemeler ve yumuşak elektronikler gibi alanlarda potansiyel taşıdığını düşünüyor. Ancak çalışma henüz araştırma aşamasında bulunuyor. Teknolojinin günlük hayattaki bataryaların yerini alabilmesi için ölçeklendirme ve gerçek kullanım koşullarına yönelik daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyuluyor.
