Российские ученые нашли идеальное взрывчатых веществ

20e00307d82163b16349793ee9ff5181

Структурa нитридa гaфния с xимичeскoй фoрмулoй HfN10

Кoнeчнo, сaмым идeaльным взрывчaтым веществом мог быть чистый полимерный азот, без каких-либо соединений, но его получение требует огромных давлений.

Эта работа показывает, что азот может полимеризоваться (в свою очередь, в высокомолекулярное вещество), при значительно меньших давлениях в присутствии ионов металлов, что открывает возможности для создания новых материалов.

Наиболее интересные выводы исследователей — химическое соединение с формулой HfN10 (см. рисунок). Это означает, что на один атом гафния в этой связи представляет 10 атомов азота, и структуры, с точки зрения химии, выглядит очень экзотические: атомы гафния между бесконечными цепочками из атомов азота. Эта структура возникает при относительно небольшом давлении: в случае гафния равна 0.23 Мбар. По словам профессора Артема Оганова, «этот вывод возвращает к одному из Святых Граалей в области материаловедения, поиск полимеров азота, идеальный высокоэнергетического материала».

Дело в том, что все хорошо, взрывчатые вещества, содержащие азот: при взрыве атомы азота связаны исключительно стабильную молекулу N2, и высвобождает огромное количество энергии. Чем больше атомов азота в химические соединения, и чем больше необычных связей у них с собой или с другими атомами, тем больше энергии будет выделяться при взрыве. Впервые полимерная фаза чистого азота была предсказана американским ученым Кристианом Майо начале 90-х годов, в 2004 году она была получена экспериментально русским ученым Михаилом Еремцом при давлениях свыше миллиона атмосфер, что полностью исключает его практическое применение. С тех пор ученые неоднократно думал о том, можно ли как-то уменьшить давление полимеризации азота.

— Давление, при котором можно синтезировать высокоэнергетический HfN10, 5 раза ниже давление, при котором был получен чистый полимерный азот, — говорит Артем Оганов. — В сочетании с другими элементами азот может полимеризоваться при еще более низких давлениях: полинитрид хром CrN4 можно получить при чуть более низких давлениях, и это вряд ли предел. Химики давно мечтает о синтезе полимера азота в больших количествах. Мы разработали класс соединений, который эту мечту может выполнить».

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.