“ไนโตรเจนสีดำ” ที่มีโอกาสเกิดกราฟีนที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการ

วันนี้เรากำลังเป็นพยานว่านักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามนำคุณสมบัติอันน่าอัศจรรย์ของกราฟีนที่เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่เพิ่งสังเคราะห์ไปปฏิบัติได้อย่างไร โอกาสที่คล้ายกันเพิ่งได้รับการสัญญาไว้ สังเคราะห์ ในห้องปฏิบัติการ ซึ่งเป็นวัสดุที่มีพื้นฐานจากไนโตรเจนซึ่งมีคุณสมบัติบ่งบอกถึงความเป็นไปได้ที่จะมีความนำไฟฟ้าสูงหรือมีความหนาแน่นในการกักเก็บพลังงานสูง

การค้นพบนี้จัดทำโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์นานาชาติจากมหาวิทยาลัยไบรอยท์ในประเทศเยอรมนี ตามกฎของเคมีและฟิสิกส์ องค์ประกอบทางเคมีหนึ่งสามารถมีอยู่ได้ในรูปของสารธรรมดาหลายชนิด ตัวอย่างเช่น ออกซิเจน (O2) สามารถแปลงเป็นโอโซน (O3) และคาร์บอนเป็นกราไฟท์หรือเพชรได้ การดำรงอยู่ขององค์ประกอบเดียวกันประเภทนี้เรียกว่า จัดสรร. ปัญหาของไนโตรเจนคือมีจัดสรรค่อนข้างน้อย - ประมาณ 15 อัน และมีเพียง XNUMX อันเท่านั้นที่มีการดัดแปลงโพลีเมอร์ แต่ตอนนี้พบพอลิเมอร์ allotrope ของสารนี้อีกตัวหนึ่งเรียกว่า "ไนโตรเจนสีดำ"

“ไนโตรเจนดำ” ผลิตโดยใช้ทั่งเพชรที่ความดัน 1,4 ล้านบรรยากาศ ที่อุณหภูมิ 4000 °C ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ไนโตรเจนได้รับโครงสร้างที่ไม่เคยมีมาก่อน - ตาข่ายคริสตัลของมันเริ่มมีลักษณะคล้ายกับตาข่ายคริสตัลของฟอสฟอรัสดำ ซึ่งก่อให้เกิดการเรียกสถานะผลลัพธ์ว่า "ไนโตรเจนสีดำ" ในสถานะนี้ ไนโตรเจนมีโครงสร้างสองมิติแม้ว่าจะเป็นซิกแซกก็ตาม ความเป็นสองมิติบอกเป็นนัยว่าการนำไฟฟ้าของไนโตรเจนในสถานะนี้อาจเลียนแบบคุณสมบัติของกราฟีนได้บ้าง ซึ่งอาจมีประโยชน์เมื่อใช้สารนี้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

นอกจากนี้ ในสถานะใหม่ อะตอมไนโตรเจนยังเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเดี่ยว ซึ่งอ่อนกว่าพันธะสามถึงหกเท่า เช่นเดียวกับในกรณีของไนโตรเจนในบรรยากาศธรรมดา (N2) ซึ่งหมายความว่าการกลับมาของ "ไนโตรเจนสีดำ" สู่สภาวะปกติจะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมากและนี่คือเส้นทางสู่เชื้อเพลิงหรือเซลล์เชื้อเพลิง แต่ทั้งหมดนี้อยู่ข้างหน้าและจนถึงขณะนี้ยังไม่มีแม้แต่ก้าวเดียวบนเส้นทางนี้ แต่เพียง - พวกเขามองผ่านรูกุญแจและเห็นบางสิ่งบางอย่าง

ที่มา: 3dnews.ru