Idag bevittnar vi hur forskare försöker omsätta de underbara egenskaperna hos det relativt nyligen syntetiserade materialet grafen i praktiken. Liknande utsikter har just utlovats i laboratoriet, ett kvävebaserat material vars egenskaper antyder möjligheten till hög ledningsförmåga eller hög energilagringstäthet.
Upptäckten gjordes av en internationell grupp forskare vid University of Bayreuth i Tyskland. Enligt kemins och fysikens lagar kan ett kemiskt grundämne existera i form av flera olika enkla ämnen. Till exempel kan syre (O2) omvandlas till ozon (O3) och kol till grafit eller diamant. Sådana typer av existens av samma element kallas . Problemet med kväve var att det finns relativt få av dess allotroper - cirka 15, och endast tre av dem är polymermodifieringar. Men nu har en annan polymerallotrop av detta ämne hittats, kallad "svart kväve".
"Black Nitrogen" tillverkades med hjälp av ett diamantstäd vid ett tryck på 1,4 miljoner atmosfärer vid en temperatur på 4000 °C. Under sådana förhållanden fick kväve en hittills aldrig tidigare skådad struktur - dess kristallgitter började likna kristallgittret av svart fosfor, vilket gav upphov till att kalla det resulterande tillståndet "svart kväve." I detta tillstånd har kväve en tvådimensionell, om än sicksack, struktur. Tvådimensionaliteten antyder att kvävets ledningsförmåga i detta tillstånd kan replikera egenskaperna hos grafen något, vilket kan vara användbart när man använder ämnet i elektronik.
Dessutom, i det nya tillståndet, är kväveatomerna förbundna med enkelbindningar, som är sex gånger svagare än trippelbindningen, vilket är fallet med vanligt atmosfäriskt kväve (N2). Detta innebär att återgången av "svart kväve" till sitt normala tillstånd kommer att åtföljas av frigöring av betydande energi, och detta är vägen till bränsle eller bränsleceller. Men allt detta ligger framför oss, och hittills har inte ens ett steg tagits på den här vägen, utan bara - de tittade genom nyckelhålet och såg något.
Källa: 3dnews.ru