К Марсу на азоте
- Перейти к Химия | Перейти к новостям научных достижений
Идея такого чудо-топлива высказана почти 20 лет американским ученым Кристианом Мейо. Оно создается на основе азота. Но не обычного, молекулярного, известного каждому школьнику с двумя атомами азота. Речь идет о полимерном азоте, у которого могут быть практически бесконечные цепочки атомов азота. И если обычный азот отличается очень высокой стабильностью, то полимерный нестабилен. Но его уникальность в другом. В нем заключена огромная энергия. По оценкам, она может быть в 10 раз больше, чем в гексогене, и в 13 раз больше, чем в тринитротолуоле. Причем при ее выделении полимерный азот переходит в обычное газообразное состояние с двухатомными молекулами. То есть такое топливо будет абсолютно экологически чистым.
- Все бы хорошо, но это уникальное вещество имеет два явных недостатка, - говорит профессор Оганов. - Чтобы его получить, нужны огромные давления, более 1 миллиона атмосфер, а удержать это вещество при обычных давлениях можно только при очень низких температурах. Иными словами, такой азот крайне нетехнологичен.
Более 20 лет ученые бьются над тем, как обойти эти минусы. Профессор Оганов предложил неожиданный путь. Он показал, что если в чистый азот ввести атомы металла, то давление полимеризации азота можно снизить примерно в 8 раз. А значит, технология получения этого уникального вещества уже может стать реальностью. Кстати, он уже получен, правда, пока с помощью суперкомпьютера.
- К примеру, мы просчитали самые разные варианты соединений гафния и азота по критерию энергетической стабильности, - объясняет Артем Оганов. На первый взгляд это невозможно, ведь вариантов бесконечное множество. В лоб задача не решаема. Но ученые подобрали к ней ключ. Это эволюционный алгоритм, разработанный Артемом Огановым и его студентами. Он позволяет двигаться шаг за шагом, выбирая на каждом этапе лучшие варианты. В итоге было предсказано, что под небольшим давлением можно получить соединение с одним атомом гафния и десятью атомами азота.
Конечно, только эксперимент покажет, насколько верна модель ученых и расчеты суперкомпьютера. По словам Оганова, в ближайшее время физики намерены провести такие опыты. Если этот проект окажется удачным, это откроет новые направления в самых разных отраслях экономики, в частности транспорте и энергетике.
Источник: https://rg.ru
Latest from Super User
- На ХХ Международной научно-практической конференции «Наступившее будущее: новые форматы, смыслы и сущности образования» обсудили результаты исследований, проведенных научной коллаборацией «Зеленая экономика. Зеленые финансы»
- Член-корреспондент РАН Андрей Наумов: «Спектроскопия — это зрение современной науки»
- «Тихий кризис планеты». Интервью с профессором РАН Еленой Дергачевой
- Шенкарёв Захар Олегович
- Попов Василий Николаевич