К Марсу на азоте

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