Российские ученые превзошли Нобеля

Альфред Нобель сначала прославился тем, что изобрел динамит. А уже потом, заработав состояние на производстве динамита, он учредил премию имени себя. На динамите история не остановилась. Химики продолжают изобретать все новые взрывчатые вещества. А российские ученые и вовсе сделали здесь открытие.

Профессор Сколтеха и МФТИ Артём Оганов и руководимая им группа исследователей теоретически изучили химические системы «гафний-азот» и «хром-азот» «хром-углерод» и «хром-бор». Они обнаружили необычные с точки зрения современной химии вещества: нитрид гафния с химической формулой HfN10 (и его циркониевый аналог ZrN10) и нитрид хрома CrN4.

Самая любопытная находка исследователей — химическое соединение с формулой HfN10. На один атом гафния в таком соединении приходится 10 атомов азота, и структура, с точки зрения химии, выглядит очень экзотично: атомы гафния находятся между бесконечными цепочками из атомов азота (на рисунке).

Самое важное: такая структура образуется при относительно небольшом давлении. В случае гафния оно равно 0.23 Мбар. По словам профессора Артёма Оганова, эта находка возвращает ученых к одному из Святых Граалей в материаловедении – поиску полимерного азота, идеального высокоэнергетического материала.

Все хорошие взрывчатые вещества содержат азот. При взрыве атомы азота соединяются в исключительно устойчивую молекулу N2, и выделяется большое количество энергии.

Чем больше атомов азота в химическом соединении и чем больше необычных связей у них друг с другом или другими атомами, тем больше энергии будет выделяться при взрыве.

Впервые полимерная фаза чистого азота была предсказана американским учёным Кристианом Мейо начале 90-х годов. В 2004 году полимерный азот получил экспериментально российский учёный Михаил Еремец при давлениях свыше миллиона атмосфер, что полностью исключает его практическое применение.

С тех пор учёные неоднократно задавались вопросом, можно ли как-то снизить давление полимеризации азота.

Группа химиков под руковдством профессора Оганова показала, азот может полимеризоваться при гораздо меньших давлениях в присутствии ионов металлов, и этот результат открывает возможности для создания новых взрывчатых материалов.

– В нашей группе несколько работ, связанных с полинитридами металлов, – рассказал Аретм Оганов. – Как выясняется, это перспективный класс высокоэнергетических веществ, требующих на порядок меньших давлений, чем чистый полимерный азот. Давление, при котором можно синтезировать высокоэнергетический HfN10, в 5 раз ниже давления, при котором был получен чистый полимерный азот. В сочетании с другими элементами азот может полимеризоваться при ещё меньших давлениях: полинитрид хрома CrN4 можно получать при чуть меньших давлениях, и это едва ли предел. Химики давно мечтают о синтезе полимерного азота в больших количествах. Мы предложили класс соединений, который эту мечту может реализовать.

Авторы предсказали ряд других новых нитридов гафния, а также нитридов, карбидов и боридов хрома, необычные механические свойства которых также могут найти своё применение.

Подробнее результаты этой работы изложены в The Journal of Physical Chemistry Lettersи  Physical Review B

Добавить комментарий

Комментарии не должны оскорблять автора текста и других комментаторов. Содержание комментария должно быть конкретным, написанным в вежливой форме и относящимся исключительно к комментируемому тексту.


Защитный код
Обновить

Loading...

Срочные новости

Неиспользуемые угодья будут перепроданы

Власти Подмосковья уже во второй раз пользуются правом, данным им законом Федеральным законом от 24...

Незаконные свалки: что убрано и на какие…

Мусорная проблема в Подмосковье стоит настолько остро, что незаконные свалки разрастаются с каждым д...

Коллайдер NICA займется спином

Второй детектор будет у коллайдера NICA в Дубне . С его помощью ученые изучат влияние спина частиц н...

В Дубне полицейские провели детский межр…

В Дубне стражи порядка провели детский межрегиональный праздник "Форт ГАИ 2018" на базе оздоровитель...

Приходите те, кого волнуют проблемы быта

24 июля с 17 до 20 часов в актовом зале администрации г. о. Дубна будет проходить муниципальный фору...

Реклама

Объявления

Новости бизнеса

Разработан план строительства здания АО "Тенз…

АО "Тензор", ставшее в конце минувшего года резидентом Особо...

Рассрочка за изменение ВРИ помогает застройщикам

Изменение вида разрешеного использования земли - крайне попу...

Щадящая альтернатива хирургической операции

Российская компания "БЕБИГ" (резидент ОЭЗ "Дубна" - дочерн...

Ярмарка вакансий в ЦЗН

Ярмарка вакансий для граждан, ищущих работу, безработных гра...

Единая биометрическая система в РФ уже действует

Единая биометрическая система начала свое действие на террит...

Мы в соц сетях

VK
ОК
FB
G+

 

Блоги

Подпишитесь на новые события нашего сайта:Подписаться