Dziś jesteśmy świadkami tego, jak naukowcy próbują wykorzystać w praktyce niezwykłe właściwości stosunkowo niedawno zsyntetyzowanego materiału – grafenu. Podobne perspektywy obiecuje właśnie w laboratorium materiał na bazie azotu, którego właściwości wskazują na możliwość występowania wysokiej przewodności lub dużej gęstości magazynowania energii.
Odkrycia dokonała międzynarodowa grupa naukowców z Uniwersytetu w Bayreuth w Niemczech. Zgodnie z prawami chemii i fizyki, jeden pierwiastek chemiczny może występować w postaci kilku różnych substancji prostych. Na przykład tlen (O2) może przekształcić się w ozon (O3), a węgiel w grafit lub diament. Takie formy istnienia tego samego pierwiastka nazywane są… Problem z azotem polegał na tym, że jego alotropów było stosunkowo niewiele – około 15, a tylko trzy z nich to modyfikacje polimerów. Teraz jednak odkryto inny polimeryczny alotrop tej substancji, zwany „czarnym azotem”.
„Czarny azot” uzyskano za pomocą kowadła diamentowego przy ciśnieniu 1,4 miliona atmosfer i temperaturze 4000°C. W tych warunkach azot nabrał nieznanej dotąd struktury – jego sieć krystaliczna zaczęła przypominać sieć krystaliczną czarnego fosforu, co dało powód do nazwania powstałego stanu „czarnym azotem”. W tym stanie azot ma dwuwymiarową, aczkolwiek zygzakowatą, strukturę. Dwuwymiarowość sugeruje, że przewodnictwo azotu w tym stanie może w pewien sposób przypominać właściwości grafenu, co może być przydatne w zastosowaniach tego materiału w elektronice.
Ponadto, w nowym stanie atomy azotu są połączone wiązaniami pojedynczymi, które są sześć razy słabsze niż wiązania potrójne w zwykłym azocie atmosferycznym (N₂). Oznacza to, że powrót „czarnego azotu” do stanu normalnego będzie wiązał się z uwolnieniem znacznej energii, a to jest droga do paliwa lub ogniw paliwowych. Ale to wszystko jest jeszcze przed nami i na razie nie zrobiliśmy ani jednego kroku na tej drodze, ale jak dotąd – zajrzeliśmy przez dziurkę od klucza i coś zobaczyliśmy.
Źródło: 3dnews.ru
