Tänään näemme, kuinka tiedemiehet yrittävät toteuttaa käytännössä suhteellisen hiljattain syntetisoidun materiaalin grafeenin upeita ominaisuuksia. Vastaavia näkymiä on juuri luvattu laboratoriossa typpipohjaista materiaalia, jonka ominaisuudet viittaavat korkean johtavuuden tai korkean energian varastointitiheyden mahdollisuuteen.
Löydön teki kansainvälinen tutkijaryhmä Bayreuthin yliopistossa Saksassa. Kemian ja fysiikan lakien mukaan yksi kemiallinen alkuaine voi esiintyä useiden erilaisten yksinkertaisten aineiden muodossa. Esimerkiksi happi (O2) voidaan muuttaa otsoniksi (O3) ja hiili grafiitiksi tai timantiksi. Tällaisia saman elementin olemassaolotyyppejä kutsutaan . Typen ongelma oli, että sen allotrooppeja on suhteellisen vähän - noin 15, ja vain kolme niistä on polymeerimuunnelmia. Mutta nyt on löydetty toinen tämän aineen polymeeriallotrooppi, nimeltään "musta typpi".
"Musta typpi" valmistettiin käyttämällä timanttialasinta 1,4 miljoonan ilmakehän paineessa 4000 °C:n lämpötilassa. Tällaisissa olosuhteissa typpi sai toistaiseksi ennennäkemättömän rakenteen - sen kidehila alkoi muistuttaa mustan fosforin kidehilaa, mikä johti kutsumaan tuloksena olevaa tilaa "mustaksi typeksi". Tässä tilassa typellä on kaksiulotteinen, vaikkakin siksakmainen rakenne. Kaksiulotteisuus viittaa siihen, että typen johtavuus tässä tilassa saattaa jossain määrin jäljitellä grafeenin ominaisuuksia, mikä voi olla hyödyllistä käytettäessä ainetta elektroniikassa.
Lisäksi uudessa tilassa typpiatomit on yhdistetty yksinkertaisilla sidoksilla, jotka ovat kuusi kertaa heikommat kuin kolmoissidos, kuten tavallisen ilmakehän typen (N2) tapauksessa. Tämä tarkoittaa, että "mustan typen" palautuminen normaalitilaan seuraa merkittävän energian vapautumista, ja tämä on polku polttoaineeseen tai polttokennoihin. Mutta kaikki tämä on edessä, ja toistaiseksi tällä tiellä ei ole otettu edes askelta, vaan vain - he katsoivat avaimenreiästä ja näkivät jotain.
Lähde: 3dnews.ru