Группа физиков и химиков МФТИ разработала рецепт идеального взрывчатого вещества на основе нитридов хрома и гафния. Сообщение об этом размещено на сайте вуза, результаты исследований опубликованы в журналах Physical Review и Journal of Physical Chemistry Letters.
Мощные взрывчатые вещества - например тротил или C4, - содержат много азота. При взрыве его атомы соединяются в исключительно устойчивую молекулу N2, выделяя большое количество энергии. Чем больше атомов азота в веществе, тем мощнее получится взрыв. Соединение, состоящее только из атомов азота - так называемый полимерный азот, - можно считать идеальной взрывчаткой, ее появление было предсказано в 90-х годах XX века американским ученым Кристианом Мейо.
В 2004 году российскому физику Михаилу Еремцу удалось получить небольшое количество полимерного азота - правда, для этого понадобилось давление свыше миллиона атмосфер, что исключило его промышленное производство. Но ученые стали работать над смягчением условий полимеризации азота.
- Поиск полимерного азота, идеального высокоэнергетического вещества - один из священных Граалей материаловедения. Наша группа подготовила несколько работ по полинитридам металлов. Как выяснилось, это перспективный класс высокоэнергетических соединений, требующих намного меньших давлений, чем чистый полимерный азот, - рассказал профессор МФТИ Артем Оганов.
Ученые установили, что структура нитридов хрома, циркония и гафния похожа на полимерный азот: среди бесконечных "прядей" атомов азота разбросаны небольшие вкрапления атомов металлов. А получаются эти соединения в домашних, можно сказать условиях: нитриду хрома достаточно 150 атмосфер. Более того, он остается полустабильным при комнатных давлении и температуре.
- В сочетании с другими элементами азот может полимеризоваться при еще меньших давлениях и едва ли это предел. Химики давно мечтают о синтезе полимерного азота в больших количествах. Мы предложили класс соединений, где эту мечту можно реализовать, - заметил Оганов.
