Šodien mēs esam liecinieki tam, kā zinātnieki mēģina praktiski pielietot salīdzinoši nesen sintezētā materiāla grafēna brīnišķīgās īpašības. Tikko tika solītas līdzīgas izredzes laboratorijā – materiāls uz slāpekļa bāzes, kura īpašības liecina par iespējamu augstu vadītspēju vai augstu enerģijas uzkrāšanas blīvumu.
Atklājumu veikusi starptautiska zinātnieku grupa Baireitas Universitātē Vācijā. Saskaņā ar ķīmijas un fizikas likumiem viens ķīmiskais elements var pastāvēt vairāku dažādu vienkāršu vielu veidā. Piemēram, skābekli (O2) var pārvērst ozonā (O3), bet oglekli – grafītā vai dimantā. Tādus viena elementa eksistences veidus sauc . Problēma ar slāpekli bija tā, ka tā alotropu ir salīdzinoši maz - apmēram 15, un tikai trīs no tiem ir polimēru modifikācijas. Bet tagad ir atrasts vēl viens šīs vielas polimēra allotrops, ko sauc par “melno slāpekli”.
“Melnais slāpeklis” tika ražots, izmantojot dimanta laktu ar spiedienu 1,4 miljoni atmosfēru 4000 °C temperatūrā. Šādos apstākļos slāpeklis ieguva līdz šim nebijušu struktūru - tā kristāliskais režģis sāka līdzināties melnā fosfora kristāliskajam režģim, kā rezultātā iegūtais stāvoklis tika saukts par "melno slāpekli". Šādā stāvoklī slāpeklim ir divdimensiju, kaut arī zigzaga struktūra. Divdimensionalitāte norāda, ka slāpekļa vadītspēja šajā stāvoklī var nedaudz atkārtot grafēna īpašības, kas varētu būt noderīgas, izmantojot vielu elektronikā.
Turklāt jaunajā stāvoklī slāpekļa atomi ir savienoti ar vienvietīgām saitēm, kas ir sešas reizes vājākas par trīskāršo saiti, kā tas ir ar parasto atmosfēras slāpekli (N2). Tas nozīmē, ka "melnā slāpekļa" atgriešanās normālā stāvoklī tiks pavadīta ar ievērojamas enerģijas izdalīšanos, un tas ir ceļš uz degvielu vai kurināmā elementiem. Bet tas viss ir priekšā, un līdz šim šajā ceļā nav sperts pat solis, bet tikai - viņi paskatījās pa atslēgas caurumu un kaut ko ieraudzīja.
Avots: 3dnews.ru