نشهد اليوم كيف يحاول العلماء تطبيق الخصائص الرائعة لمادة الجرافين التي تم تصنيعها حديثًا نسبيًا. لقد تم الوعد للتو بآفاق مماثلة في المختبر، مادة ذات أساس نيتروجيني تشير خصائصها إلى إمكانية الموصلية العالية أو كثافة تخزين الطاقة العالية.
تم هذا الاكتشاف من قبل مجموعة دولية من العلماء في جامعة بايرويت في ألمانيا. وفقا لقوانين الكيمياء والفيزياء، يمكن أن يوجد عنصر كيميائي واحد في شكل عدة مواد بسيطة مختلفة. على سبيل المثال، يمكن تحويل الأكسجين (O2) إلى الأوزون (O3)، والكربون إلى الجرافيت أو الماس. تسمى هذه الأنواع من وجود نفس العنصر . كانت مشكلة النيتروجين هي أن هناك عددًا قليلًا نسبيًا من المتآصلات الخاصة به - حوالي 15، وثلاثة منها فقط عبارة عن تعديلات بوليمرية. ولكن الآن تم العثور على متآصل بوليمر آخر لهذه المادة يسمى "النيتروجين الأسود".
تم إنتاج "النيتروجين الأسود" باستخدام سندان الماس عند ضغط 1,4 مليون ضغط جوي عند درجة حرارة 4000 درجة مئوية. في ظل هذه الظروف، اكتسب النيتروجين بنية غير مسبوقة حتى الآن - فقد بدأت شبكته البلورية تشبه الشبكة البلورية للفوسفور الأسود، مما أدى إلى تسمية الحالة الناتجة بـ "النيتروجين الأسود". في هذه الحالة، يكون للنيتروجين بنية ثنائية الأبعاد، وإن كانت متعرجة. وتشير ثنائية الأبعاد إلى أن موصلية النيتروجين في هذه الحالة قد تكرر إلى حد ما خصائص الجرافين، وهو ما قد يكون مفيدًا عند استخدام المادة في الإلكترونيات.
بالإضافة إلى ذلك، في الحالة الجديدة، ترتبط ذرات النيتروجين بروابط أحادية، وهي أضعف بست مرات من الرابطة الثلاثية، كما هو الحال مع النيتروجين الجوي العادي (N2). وهذا يعني أن عودة "النيتروجين الأسود" إلى حالته الطبيعية سيصاحبها إطلاق طاقة كبيرة، وهذا هو الطريق إلى الوقود أو الخلايا الوقودية. لكن كل هذا أمامنا، وحتى الآن لم يتم اتخاذ أي خطوة على هذا الطريق، ولكن فقط - نظروا من خلال ثقب المفتاح ورأوا شيئًا ما.
المصدر: 3dnews.ru