دانشمندان ویژگی های جدید قابل توجهی را در فشار فوق العاده بالا کشف می کنند

دانشمندان ویژگی های جدید قابل توجهی را در فشار فوق العاده بالا کشف می کنند

مسکو، 19 اکتبر 2020 / PRNewswire / – یک تیم بین المللی از دانشمندان NUST MISIS (روسیه)، ارتباط دادنöدانشگاه پینگ (سوئد) و دانشگاه بایرویت (آلمان) دریافت که برخلاف قوانین معمول فیزیکی و شیمیایی ، ساختار برخی از مواد در فشارهای فوق العاده زیاد متراکم نمی شوند. در واقع ، این یک چارچوب متخلخل پر از مولکول های گاز را تشکیل می دهد. این امر با نمونه هایی از Os ، Hf و W همراه با N در یک سندان الماس با فشار یک میلیون اتمسفر اتفاق افتاد. این کشف در آنجوانته شیمی شرح داده شده است.

“شما می توانید یک سرب مداد را به الماس تبدیل کنید اگر آن را خیلی محکم فشار دهید” – این واقعیت که توسط بسیاری از ما در کودکی شنیده شده کاملاً بی معنی است. با این حال ، قوانین علمی روشن می کنند که هیچ معجزه ای وجود ندارد: هر دو سرب مداد و الماس توسط همان عنصر شیمیایی ، یعنی کربن ، تشکیل می شوند که در واقع تحت فشار بسیار زیاد ساختار بلوری متفاوتی را تشکیل می دهند. منطقی است: فشار فضای خالی بین اتم ها کاهش می یابد و مواد متراکم می شوند. تا چندی پیش ، این بیانیه می تواند برای هر ماده ای اعمال شود.

مطلب مرتبط  SDRL - Seadrill - برزیل

مشخص شد که تعدادی از مواد می توانند در فشار فوق العاده بالا متخلخل شوند. چنین نتیجه گیری توسط گروهی از دانشمندان NUST MISIS انجام شد (روسیه) ، دانشگاه Linköping (سوئد) و دانشگاه بایرویت (آلمان) این تیم سه فلز (هافنیم Hf ، تنگستن W و اوسمیوم Os) را با افزودن N هنگام قرار دادن در یک سندان الماس با فشار 1 میلیون اتمسفر بررسی کرد که مربوط به فشار در عمق 2.5 هزار کیلومتری زمین است. دانشمندان بر این باورند که این ترکیب فشار و نیتروژن N بود که در تشکیل یک چارچوب متخلخل در شبکه کریستال تأثیرگذار بود.

مطلب مرتبط  اندازه بازار کیف تا سال 2027 ارزش 53.9 میلیارد دلار دارد

“نیتروژن خود کاملاً بی اثر است و بدون فشار فوق العاده به هیچ وجه با این فلزات واکنش نشان نمی دهد. مواد فاقد نیتروژن به سادگی در یک سندان الماس متراکم می شوند. با این حال ، ترکیبی نتیجه شگفت انگیزی را به وجود آورد: برخی از اتم های نیتروژن نوعی از تقویت چارچوب در مواد ، ایجاد منافذ در شبکه کریستال. در نتیجه ، مولکولهای اضافی نیتروژن وارد فضا می شوند ، “ گفت استاد ایگور ابریکوسوف، رئیس گروه تحقیقات نظری و آزمایشگاه NUST MISIS برای مدل سازی و توسعه مواد جدید.

این آزمایش در ابتدا توسط فیزیکی انجام شد سوئد و بخش آلمانی گروه ، و سپس نتایج آن با مدل سازی نظری در ابر رایانه NUST MISIS تأیید شد. دانشمندان تأکید می کنند که تحقیقات اساسی است ، یعنی هنوز موادی با چنین خصوصیاتی برای کارهای خاص ایجاد نشده اند. در حال حاضر ، این واقعیت که می توان از گذشته تغییرات غیرقابل تصوری را بدست آورد ، مهم است.

مطلب مرتبط  پیش بینی می شود که بازار چراغ های رشد از 1.0 میلیارد دلار در سال 2020 ، در CAGR از 19.9٪ به 2.5 میلیارد دلار در سال 2025 برسد.

یک قدم کاملاً جدید ، حفظ چنین موادی در فشار جوی طبیعی خواهد بود. در یکی از کارهای قبلی ، دانشمندان موفق به حفظ اصلاح خاصی از نیترید رنیوم شدند. در حال حاضر ، خنک سازی سریع تا دمای پایین بحرانی یکی از راههای تثبیت مواد جدید در نظر گرفته شده است.

کار تیم تحقیق توسط هیئت تحریریه Angewandte Chemie به عنوان “مقاله داغ” علامت گذاری شده است ، و تصویر مقاله در پشت جلد قرار گرفته است. این تحقیق توسط بنیاد علمی روسیه (پروژه شماره 18-12-00492) پشتیبانی می شود.

منبع: https://en.misis.ru/university/news/misc/2020-10/6942/

منبع دانشگاه ملی علوم و فناوری MISiS

پاسخی بگذارید