Синтез алмазоподобного азота

20.10.2024

Ученые из Китайской академии наук под руководством профессора Сяньлун Вана сделали важное открытие в области материаловедения, успешно синтезировав кубический гетерогенный азот (cg-N) при атмосферном давлении. Этот материал привлекает внимание своими уникальными свойствами и возможностью создания высокоэнергетических материалов, что может иметь значительное практическое применение в будущем.

Cg-N представляет собой чистый азот, в котором атомы связаны одинарными связями NN, что делает его структуру схожей с алмазной решеткой. Это означает, что данный материал обладает высокой плотностью энергии, что делает его крайне перспективным для использования в энергетике и других высокотехнологичных отраслях. При разложении cg-N образуется только газообразный азот, что является важным экологическим преимуществом этого материала.

Долгое время создание cg-N при нормальных условиях давления оставалось сложной задачей. Однако ученым удалось преодолеть этот барьер благодаря использованию метода химического плазменного осаждения из газовой фазы (PECVD). Для синтеза был выбран азид калия (KN3), который отличается меньшей токсичностью и взрывоопасностью по сравнению с другими прекурсорами. Благодаря способности калия переносить электроны, исследователи смогли создать стабильную структуру cg-N без использования дополнительных стабилизирующих материалов, таких как углеродные нанотрубки.

Стабильность cg-N при различных температурах и давлениях была одной из главных задач исследования. С 2020 года группа ученых использовала вычислительные методы для моделирования поведения cg-N в условиях низкого давления. Результаты показали, что нестабильность на поверхности материала может вызывать его разложение при низких давлениях. Однако насыщение поверхностных связей и перенос заряда позволили стабилизировать структуру до 750 K при атмосферном давлении, что стало важным шагом в синтезе материала.

В ходе экспериментов, проведенных с использованием метода термогравиметрической дифференциальной сканирующей калориметрии (TG-DSC), было подтверждено, что синтезированный cg-N обладает термической стабильностью до 760 K. Это открывает возможности для использования материала в более экстремальных условиях. При этом разложение cg-N происходит быстро и интенсивно, что подтверждает его высокую энергетическую плотность.

Новое исследование предлагает удобный и эффективный способ синтеза cg-N при атмосферном давлении, что ранее считалось сложной задачей. Это открытие не только расширяет наши знания о материалах с высокой энергетической плотностью, но и предоставляет новые перспективы для разработки безопасных и экологичных материалов будущего.

Материалы, подобные cg-N, могут найти применение в широком спектре областей - от энергетики до оборонной промышленности. Ученые продолжают изучать свойства этого уникального материала, и в будущем это может привести к созданию новых поколений энергоемких устройств и технологий.

<< Назад: Белый шум как стимулятор роста почвенного грибка 20.10.2024

>> Вперед: Генетика и рост ребенка 19.10.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Микропластик обнаружен в листьях растений 19.09.2022 В исследованных образцах листьев растений ученые впервые обнаружили следы микропластика. Открытие сделали в Прешовском университете Словакии. Растения из рода ворсянок (Dipsacus) имеют характерные парные листья. Они формируют своеобразные вместилища, собирающие воду и притягивающие к ней насекомых. Там были найдены фрагменты и волокна разноцветного микропластика длиной до 2,4 мм. Никакие посторонние источники загрязнения вокруг территории не были зафиксированы, поэтому пластик попал в цветы из загрязненной атмосферы, пришли к выводу ученые. Появление пластика в растениях является индикатором возможного текущего и загрязнения окружающей среды микропластиком. Однако, как отмечается, необходимы дальнейшие исследования для получения точной информации и проверки методологии возможной оценки местной нагрузки микропластика на окружающую среду.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025