El lado bueno de olvidarse el protector solar
Todos odiamos esa sensación: pasas unas horas al sol, te olvidas de reaplicar la crema y acabas pareciendo un cangrejo. Pero para Grace Han, profesora de química, ese hormigueo en la piel y el enrojecimiento posterior fueron la chispa de una idea brillante. Al mudarse de Boston a la soleada California, Han tuvo que empezar a usar sombreros enormes y mucha protección. Y, como buena científica, se puso a leer sobre fotoquímica del ADN… por puro ocio.
Fue entonces cuando tuvo su momento de «¡Eureka!». Descubrió que las moléculas de ADN en nuestra piel que se dañan con las quemaduras solares cambian de forma al ser irradiadas por el sol, adoptando una versión tensa de su estructura habitual. Han pensó que ese mismo mecanismo celular podría ser la clave para un nuevo y revolucionario sistema de almacenamiento.
La «trampa para ratones» molecular
Durante décadas, la comunidad científica ha estado buscando moléculas capaces de retorcerse, almacenar energía en el proceso y, más tarde, volver a su forma original para liberar esa energía térmica acumulada. Es algo así como armar una trampa para ratones y dejarla lista para saltar. Este concepto se conoce como almacenamiento de energía solar térmica molecular (Most).
El desafío siempre había sido controlar ese cambio de forma de manera suave y repetible. Afortunadamente, millones de años de evolución ya habían perfeccionado este proceso en nuestra propia piel. Las moléculas de ADN humanas evolucionaron para reparar su estructura retorcida por el sol gracias a una enzima llamada fotoliasa. Inspirada en este laboratorio químico natural que llevamos puesto, Han se dio cuenta de que estas moléculas eran candidatas perfectas:
«Son muy, muy pequeñas y pueden almacenar una cantidad masiva de energía por masa», explica la investigadora.
Superando a las baterías de litio
El equipo de la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB) creó moléculas basadas en este principio y los resultados fueron sorprendentes. Atrapando la energía solar, lograron hacer hervir una pequeña cantidad de agua en un vial de forma rapidísima. Kasper Moth-Poulsen, otro experto en la materia, quedó impresionado:
«Creo que nuestros mejores sistemas alcanzaban un megajulio por kilogramo. Ellos han conseguido 1,65, lo cual es realmente asombroso».
Para ponerlo en perspectiva, esa densidad energética es significativamente superior a la de las actuales baterías de iones de litio que llevamos en nuestros móviles y coches eléctricos. Y lo mejor de todo es que la tecnología Most opera sin quemar absolutamente nada, lo que supone una vía potencial muy barata y sin emisiones para suministrar calor durante meses o incluso años en cualquier rincón del planeta.
Los retos del futuro: del laboratorio a tu ventana
Como todo gran avance en sus primeras etapas, el sistema Most actual tiene algunos obstáculos que superar:
- Luz ultravioleta extrema: Por ahora, la longitud de onda que activa estas moléculas es de 300 nanómetros, una forma muy dura de luz UV que nos llega del sol en cantidades ínfimas.
- Desencadenantes químicos: Para liberar la energía, el equipo tuvo que usar ácido clorhídrico, una sustancia altamente corrosiva y nada amigable para tener de andar por casa.
- Complejidad del estado líquido: Empaquetar estas moléculas en un líquido requiere bombas y tuberías para moverlas por el sistema, lo que encarece y añade piezas que podrían romperse.
Sin embargo, investigadores como John Griffin ya están trabajando en versiones en estado sólido. La visión futura de Han incluye crear recubrimientos transparentes para ventanas que puedan absorber el sol durante el día y liberar calor para calentar las habitaciones o evitar la condensación.
Aunque quizás no sea suficiente para calentar un edificio entero a corto plazo, esta genialidad nacida del estudio de las molestas quemaduras solares podría acabar calentando componentes sensibles en satélites o aviones. ¡La próxima vez que te quemes en la playa, piensa que tu ADN está haciendo ciencia de vanguardia!
