世界のエネルギー需要の約半分は暖房によって満たされ、その3分の2は天然ガス、石油、石炭などの化石燃料の燃焼によって満たされています。代替手段として太陽光発電が考えられますが、太陽エネルギーをリチウムイオン電池に蓄えることはかなり得意になっていますが、熱を蓄えることはあまり得意ではありません。

熱を数日、数週間、または数か月間保存するには、後で必要に応じて熱を放出できる分子の結合にエネルギーを閉じ込める必要があります。この特定の化学問題に対するアプローチは、分子太陽熱 (MOST) エネルギー貯蔵と呼ばれます。何十年もの間、次のビッグなものとして宣伝されてきましたが、実際に普及することはありませんでした。

最近 科学 論文の中で、カリフォルニア大学サンタバーバラ校とUCLAの研究者チームは、最終的にほとんどのエネルギー貯蔵を費用対効果の高いものにする可能性がある画期的な発見を実証した。

DNA接続

これまで、ほとんどのエネルギー貯蔵ソリューションはパフォーマンス不足に悩まされてきました。分子は十分なエネルギーを蓄えていないか、崩壊が早すぎるか、有毒な溶媒を必要とするため実用的ではありませんでした。これらの問題に対処する方法を見つけるために、カリフォルニア大学サンタバーバラ校の化学者ハン・P・グエン率いるチームは、日焼けによって引き起こされる遺伝子損傷からインスピレーションを得た。そのアイデアは、紫外線が DNA に損傷を与える反応と同様のエネルギーを蓄積することでした。

ビーチに長時間滞在すると、高エネルギーの紫外線により、DNA の隣接する塩基 (チミン、遺伝暗号の T) が結合してしまうことがあります。これは、(6-4) 病変として知られる構造を形成します。その病変がさらに多くの紫外線にさらされると、「デュワー」異性体と呼ばれるさらに奇妙な形状に変化します。生物学において、これは悪いニュースです。デュワー異性体は DNA の二重らせん螺旋に障害を引き起こし、DNA 複製を妨害し、突然変異やがんを引き起こす可能性があるからです。

この影響に対抗するために、進化の過程で、(6-4) 病変を検出し、安全で安定した形態に戻すために、フォトリアーゼと呼ばれる特定の酵素が形成されました。