O sol brilha, às vezes, em Boston - mas não assim.

Quando a professora de química Grace Han visitou o sul da Califórnia vinda de Boston há alguns anos, ela notou a diferença. Como sua pele formigava com os primeiros sinais de irritação após apenas algumas horas ao ar livre.

No ano passado, ela se mudou para assumir um emprego na Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, e começou a usar regularmente um chapéu de aba larga, óculos escuros e muito protetor solar. Sendo professora de química, ela já havia feito sua pesquisa.

"Eu estava apenas lendo sobre fotoquímica do DNA - por lazer", ela recorda.

Foi quando ela percebeu que as moléculas de DNA na pele das pessoas que são danificadas pela queimadura solar poderiam ajudá-la. Essas moléculas mudam de forma quando irradiadas pelo sol, flexionando-se em uma versão tensionada de sua forma regular.

Por décadas, cientistas têm buscado moléculas que possam torcer sua forma, armazenando energia no processo, e então serem induzidas a reverter à sua forma original, liberando a energia armazenada sob demanda.

Um pouco como armar e depois disparar uma ratoeira. É conhecido como armazenamento de energia solar térmica molecular (Most) e é uma forma potencialmente muito barata e livre de emissões de fornecer calor. Esses sistemas Most podem armazenar energia por muitos meses ou até anos.

Pesquisadores tiveram sucesso limitado com a tecnologia anteriormente, mas, graças ao sol da Califórnia, Han sabia o que tentar em seguida.

É importante ativar a mudança de forma das moléculas armazenadoras de energia de maneira suave e repetível.

Felizmente, milhões de anos de evolução aperfeiçoaram esse processo quando ocorre em nossa pele - somos todos laboratórios de química vivos, de certa forma. As moléculas de DNA em nossa pele evoluíram para que possam reparar sua forma contorcida pelo sol com a ajuda de uma enzima chamada fotoliase.

E tais moléculas, percebeu Han, eram candidatas perfeitas para um sistema de armazenamento de energia. "Elas são muito, muito pequenas", explica ela. "E podem armazenar uma quantidade massiva de energia por massa."

Em um artigo publicado em fevereiro, ela e colegas descreveram o sistema de armazenamento de energia mais promissor desse tipo até hoje, pelo menos em termos de densidade de energia. Era poderoso o suficiente para fazer uma "chaleira muito pequena" em um frasco ferver rapidamente uma pequena quantidade de água, diz Han.

Seus alunos, que realizaram essa parte do estudo, correram para contar a ela como foi. "Quando eu realmente vi o vídeo e vi a rapidez com que toda a solução estava fervendo, isso foi realmente notável", recorda Han.

Ela enfatiza que as análises computacionais prevendo como a molécula se comportaria, feitas por seu colaborador Kendall Houk na Universidade da Califórnia, Los Angeles, e sua equipe, foram cruciais para o trabalho.

O colega experimentador Most Kasper Moth-Poulsen, que lidera equipes de pesquisa na Universidade Politécnica de Barcelona, na Espanha, e outras instituições, não esteve envolvido no estudo, mas ficou impressionado com os resultados.

"Acho que nossos melhores sistemas eram um megajoule [de energia por quilograma]. Eles tiveram, acho, 1,6, o que é realmente incrível", diz ele, referindo-se à densidade de energia que Han e seus colegas alcançaram.

Os 1,65 megajoules por quilograma registrados em seu artigo de fevereiro são significativamente maiores que a densidade de energia das baterias de íon-lítio, atualmente o tipo mais popular de bateria para telefones e carros elétricos.

O sistema Most que Han e seus colegas criaram tem algumas limitações. Por um lado, o comprimento de onda da luz que faz com que as moléculas no coração do sistema mudem de forma é de 300 nanômetros - uma forma de "luz UV [ultravioleta] muito agressiva", diz John Griffin, da Universidade de Lancaster. "Isso vem do sol para nós, mas apenas em quantidades muito pequenas."

Além disso, o gatilho usado para reverter a forma da molécula contorcida a fim de liberar sua energia foi ácido clorídrico - uma substância altamente corrosiva que deve ser neutralizada após o uso. "Não é a escolha mais ideal", admite Han.

Ela diz que está esperançosa de que será possível melhorar a capacidade de resposta do sistema.