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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Смарт-телевизоры TCL C11G Pro 20.07.2023 Компания TCL представила свою последнюю линейку телевизоров C11G Pro, включающую три модели различного размера и цены. TCL C11G Pro доступен в размерах 65, 75 и 85 дюймов. Все три модели оснащены передовой панелью QD-Mini LED, независимо от выбранного размера. Эти матрицы поддерживают обновление кадров со скоростью 144 Гц и имеют разрешение 4K UHD (3840 х 2160 пикселей). Яркость экрана каждого телевизора достигает 1500 нит, а коэффициент контрастности составляет 15 000 000:1. Широкий цветовой диапазон BT.709 охватывает 157% спектра. Кроме того, модели получили сертификацию IMAX Enhanced, поддержку HDR10, HDR10+, Dolby Vision и AMD FreeSync Premium Pro. В основе телевизоров используется 4-ядерный чип, основанный на архитектуре Cortex-A73. TCL C11G Pro оснащен 4 ГБ оперативной памяти и 64 ГБ встроенного хранилища. Для подключения дополнительных устройств предусмотрены порты USB-A 3.0 и четыре HDMI 2.1. Звуковая система имеет мощность 90 Вт. Цена модели TCL C11G Pro с диагональю 65 дюймов составляет 1255 долларов. Более крупные модели предлагаются за 1675 и 2230 долларов соответственно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026