Ma annak lehetünk tanúi, hogyan próbálják a tudósok a gyakorlatba átültetni a viszonylag nemrégiben szintetizált grafén csodálatos tulajdonságait. Hasonló kilátásokat ígértek az imént a laboratóriumban egy nitrogén alapú anyag, amelynek tulajdonságai nagy vezetőképesség vagy nagy energiatárolási sűrűség lehetőségére utalnak.
A felfedezést a németországi Bayreuthi Egyetem kutatóinak nemzetközi csoportja tette. A kémia és a fizika törvényei szerint egy kémiai elem több különböző egyszerű anyag formájában is létezhet. Például az oxigén (O2) ózonná (O3), a szén pedig grafittá vagy gyémánttá alakítható. Ugyanazon elem létezésének ilyen típusait nevezzük . A nitrogénnel az volt a probléma, hogy viszonylag kevés allotróp létezik - körülbelül 15, és ezek közül csak három polimer módosítás. Most azonban ennek az anyagnak egy másik polimer allotrópját találták, amelyet „fekete nitrogénnek” neveznek.
A „fekete nitrogént” gyémánt üllővel állították elő 1,4 millió atmoszféra nyomáson, 4000 °C hőmérsékleten. Ilyen körülmények között a nitrogén eddig példátlan szerkezetet kapott - kristályrácsa a fekete foszfor kristályrácsához kezdett hasonlítani, ami miatt a kapott állapotot „fekete nitrogénnek” nevezték. Ebben az állapotban a nitrogén kétdimenziós, bár cikcakkos szerkezetű. A kétdimenziós jelleg arra utal, hogy a nitrogén vezetőképessége ebben az állapotban némileg megismételheti a grafén tulajdonságait, ami hasznos lehet az anyag elektronikai felhasználása során.
Ráadásul az új állapotban a nitrogénatomokat egyszeres kötések kötik össze, amelyek hatszor gyengébbek a hármas kötésnél, ahogy az a közönséges légköri nitrogénnél (N2) történik. Ez azt jelenti, hogy a "fekete nitrogén" normál állapotába való visszatérése jelentős energia felszabadulásával jár, és ez az út az üzemanyaghoz vagy az üzemanyagcellákhoz. De mindez még előtte áll, és eddig még egy lépést sem tettek ezen az úton, hanem csak - átnéztek a kulcslyukon és láttak valamit.
Forrás: 3dnews.ru