Среда 19 июня 2019 года
Мы
в соцсетях

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые обнаружили материал, существование которого невозможно, согласно законам современной химии


Ученые обнаружили материал, существование которого невозможно, согласно законам современной химии

Четверг, 15 Ноября 2018 15:46
Ученые обнаружили материал, существование которого невозможно, согласно законам современной химии Фото из открытых источников

Международный коллектив физиков и материаловедов из НИТУ «МИСиС», Геоинститута Байройта (Германия), Университета Линчёпинга (Швеция), Калифорнийского технологического института (США) открыл «невозможные» модификации кремнезема коэзит-IV и коэзит-V – материалы, которых не может быть.

 

Их строение является исключением из общепринятых правил формирования химических связей для неорганических материалов, сформулированных Линусом Полингом и получившим за это Нобелевскую премию по химии 1954 года. Результаты исследования опубликованы 15 ноября 2018 года в международном научном журнале Nature Communications. Подробнее - в материале Planet Today.

 

Согласно правилам Полинга, фрагменты атомной решетки неорганических материалов соединяются «вершинами», так как соединение «гранями» - самый энергетически затратный способ формирования химических связей, поэтому в природе он не существует. Однако ученые показали экспериментально и доказали с использованием расчетов на суперкомпьютере НИТУ "МИСиС", что такое соединение возможно, если поместить материалы в условия сверхвысоких давлений. Полученные результаты открывают совершенно новый путь в развитии современного материаловедения, а также принципиально новый класс материалов, существующий в экстремальных условиях.

 

«В работе были синтезированы  и описаны    метастабильные фазы кремнезема высокого давления, коэзита-IV и коэзита-V: их кристаллические структуры резко отличаются от любых ранее рассмотренных моделей, –  рассказывает руководитель теоретической научной группы,  профессор, руководитель лаборатории  моделирования и разработки новых материалов НИТУ «МИСиС» Игорь Абрикосов. – Два открытых коэзита содержат октаэдры SiO6, которые, в отличие от правила Полинга, связаны через общие грани, что является максимально энергетически-затратным для химической связи. Наши результаты показывают, что возможные силикатные магмы в нижней мантии Земли могут иметь сложные структуры, делающие их более сжимаемыми, чем предполагалось ранее».

 

Научная группа, возглавляемая профессором Игорем Абрикосовым (НИТУ «МИСиС» (Россия), Университет Линчёпинга (Швеция)) специализируется на изучении свойств материалов, находящихся под сверхвысоким давлением. Поместить материал в такие экстремальные условия – один из наиболее перспективных путей создания качественно новых материалов, открывающий перед человечеством фантастические возможности. К примеру, в одной из недавних научных работ ученые создали материалы-нитриды, получить которые ранее считалось невозможным.

 

В процессе исследования модификации оксида кремния, информация о структуре и механических свойствах которого является ключом к пониманию процессов, протекающих в мантии нашей планеты и существующего при экстремально высоких температурах и давлениях глубоко в недрах Земли, ученые выяснили, что особая форма оксида кремния – полиэфир-коэзит подвергается ряду фазовых превращений при давлении до 30 ГПа и образует новые фазы («коэзит-II» и «коэзит III»), которые в своей кристаллической решетке сохраняют тетраэдры SiO4 как основной структурный элемент.

 

В новых экспериментах ученые пошли дальше и дополнительно сжали оксид кремния в алмазной наковальне при  сверхдавлении  свыше 30 гПа и в результате увидели  структурные изменения в этой фазе с использованием монокристаллической рентгеновской дифракции. Результаты получились неожиданные - именно эти полученные структурные изменения и внесли коррективы в общепринятые научные каноны, на этот раз – обнаружили исключения из правил Полинга.

 

Были обнаружены две абсолютно неизвестные до сих пор модификации коэзита (коэзит-IV и коэзит-V) со структурами, исключительными и «нереальными» с классической кристалло-химической точки зрения: они имеют пентакоординированный кремний, граничащие друг с другом октаэдры SiO6, и одновременно состоят из четырех-, пяти- и шестикоординированного кремния. При этом некоторые фрагменты атомной решетки  соединяются гранями, а не вершинами, что, согласно общепринятым правилам Полинга,  невозможно.

Яндекс.Дзен

Волкова Алена Опубликовано в Наука   Теги Новости Наука
Интернет и СМИ
Главное за сутки
Алибасов дал Малахову первое интервью после отравления Алибасов дал Малахову первое интервью после отравления Продюсер Бари Алибасов рассказал о своей госпитализации и о том, что ему пришлось пережить во время медикаментозного сна. Его первое после отравления интервью было показано в программе «Прямой эфир» на…
Трамп объявил о начале своей новой президентской кампании Трамп объявил о начале своей новой президентской кампании Президент Дональд Трамп официально начал подготовку к выборам 2020 года встречей со своими сторонниками в городе Орландо, штат Флорида, сообщило в среду агентство Associated Press. Трамп продолжил идеологическую линию, выбранную…
В России изменится порядок присвоения звания старшего лейтенанта В России изменится порядок присвоения звания старшего лейтенанта Министерство обороны России намерено изменить правила присвоения воинского звания «старший лейтенант». Об этом 19 июня пишет газета «Известия» со ссылкой на ведомство. По информации издания, новыми правилами определяется, что все…
Новости партнеров
Читайте также
Медики зафиксировали первый случай смерти в результате пересадки кишечных бактерий Медики зафиксировали первый случай смерти в результате пересадки кишечных бактерий Сотрудники Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов Соединенных Штатов Америки сообщили о первой в истории смерти в результате фекальной трансплантации. Среди бактерий, которые попали в организм…
Ожидающий награду мозг предсказал симптомы расстройства психики Ожидающий награду мозг предсказал симптомы расстройства психики Параметры активности головного мозга, анализируемого во время ожидания получения вознаграждения, могут использоваться для прогнозирования тяжести симптомов биполярного расстройства. Такой вывод, как сообщает издание Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging, сделали…
В Китае найдены доказательства древнейшего употребления конопли В Китае найдены доказательства древнейшего употребления конопли Археологи обнаружили самое древнее из известных свидетельство курения конопли, когда изучали захоронения на северо-западе Китайской Народной Республики, которым две с половиной тысячи лет. Материал, посвященный находке, появился на страницах издания…
Тема дня
Эффект бумеранга: скандал с Huawei может ударить по премьеру Канады Эффект бумеранга: скандал с Huawei может ударить по премьеру Канады

На носу в Канаде выборы в Палату общин, где Трюдо надо постараться не потерять вотум доверия, а пере...

Фото
Доломитовые Альпы в Италии Доломитовые Альпы в Италии

Доломитовые Альпы (итал. Dolomiti) – горный массив в составе системы Южных Известняковых Альп, распо...

Опрос

Отношения между какими странами сейчас наиболее напряженные?

 

Анекдот дня

Нынешние выпускные 9-х классов напыщенные и пафосные, словно церемония Оскар: концерт, приглашённые певцы, видео и т. д. Когда я закончил 9-й класс, мне просто отдали аттестат и попросили не идти в 10-й.

Еще »

 

Infox
24СМИ
Астрологи назвали 4 самых беспощадных знака Зодиака
Кладоискатели из Британии нашли клад древних монет стоимостью 150 тысяч фунтов
Названы самые опасные для российских туристов страны
Ученые рассказали, как секс влияет на качество сна
Над столицей Колумбии сфотографировали скоростной НЛО
Ученые назвали лучшие упражнения для развития выносливости
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Информационно-аналитический портал о самых актуальных событиях, которые происходят сегодня на нашей планете.

При использовании, полном или частичном цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна.

Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.