В то время, когда Вы сожмете что-то, Вы в большинстве случаев ожидаете, что он сожмется, в особенности в то время, когда давление показало действия однородно со всех сторон. Но имеется материалы, каковые, в то время, когда подвергнуто гидростатическому давлению удлиняются мало в одном либо двух направлениях. На протяжении поиска оптимальных комплексов для водородного хранения в Университете Физической Химии польской Академии наук (ПЕРВЕНСТВО IPC) в Варшаве случайный элемент, не смотря на то, что весьма занимательный, было сделано открытие: тогда как давление возрастало один из проверенных материалов, неожиданно удлиненных существенно.
«В большинстве случаев повышение размеров, замечаемых в материалах с отрицательной сжимаемостью, подвергнутой большому гидростатическому давлению, мелкое. Мы говорим тут о значениях заказа единственного процента либо еще меньше. Мы нашли материал высокой отрицательной сжимаемости до 10% в одном направлении.
Весьма интересно, удлинение случилось быстро при давлении примерно 30 тысяч воздухов», говорит врач Тарас Паласюк (ПЕРВЕНСТВО IPC).Врач Пэлэсюк проводит изучение в области материалов, подвергнутых гидростатическим давлениям одного к нескольким миллионам воздухов (префикс гидро – свидетельствует, что давление действует на материал со всех сторон).
Такое большое давление произведено в лаборатории, применяя алмазные наковальни, между которыми помещен пример размера микрометра. Пример находится в печати, обеспечивающей, что показанное давление действует на испытательный материал однородно от всех направлений.
Дабы привести к повышению давления, наковальни сжаты при помощи винта. Рубиновый кристалл поместил рядом с типовыми действиями как манометр. Это изменяет собственный метод флюоресценции в зависимости от давления, показанного на него.Количество материальных образцов, выставленных возрастающим уменьшениям давления, что связан с сокращением в большинстве случаев всех пространственных размеров.
Но имеется кроме этого нетипичные прозрачные материалы, количество которых значительно уменьшается на протяжении сжатия (по причине того, что в соответствии с термодинамике это должно), до тех пор пока одновременно с этим кристалл удлиняется в одном либо двух направлениях. Механизм, важный за это удлинение, постоянно имел геометрическую природу: под отдельными элементами давления кристаллической структуры, легко перемещенной относительно друг друга в разные степени в разных направлениях.
«В отечественной лаборатории, применяя лазерный свет мы проанализировали, как манеры вибрации молекул в кристалле изменились с возрастающим давлением, и на данной базе мы сделали выводы о структуре материала. Мы скоро поняли, что в кристалле изучили, что был натрием amidoborane, удлинение не могло быть растолковано трансформациями в одной лишь геометрии», говорит студентка врача философии Евелина Магос-Паласюк, ведущий автор статьи в издании Scientific Reports.Натрий amidoborane есть довольно легко дешёвым комплексом с химической формулой На (NH2BH3), формирующий прозрачные кристаллы с призматической структурой.
Результаты исследования кристаллов этого комплекса, взятого в чемпионате IPC, применяя спектроскопию Рамана, столкнулись с теоретическими образцовыми предсказаниями. Оказалось, что кристаллы и отрицательная сжимаемость натрия должна быть результатом удлинения химических связей между водородом и азотом и азотом и бором, позванным резким формированием новых водородных связей между смежными молекулами в кристалле.«Натрий amidoborane есть так первым материалом, известным нам, где отрицательная сжимаемость имеет, в первую очередь, химическую природу», говорит врач Тарас Паласюк и выделяет, что в отличие от вторых материалов, в которых, что симметрия кристаллической структуры изменяет под большим давлением в натрии amidoborane, нет никаких радикальных трансформаций.
Он додаёт: «Отечественные предварительные результаты, полученные дифракцией рентгена в Национальном Радиационном Научно-исследовательском центре Синхротрона на Тайване, кроме этого подтверждают тот факт, что материал сохраняет собственную уникальную симметрию. Это совершенно верно, по причине того, что это не должно восстанавливать это, повышение линейных размеров происходит тут таким резким методом».Открытие ранее малоизвестного механизма, важного за отрицательную сжимаемость, открывает увлекательные проспекты в поиске новых материалов со столь же экзотическими физическими особенностями.
Но первые заявления смогут уже думаться прямо на данный момент. Большое, резкое и обратимое повышение длины натрия amidoborane кристаллы по светло определенному значению давления делает материал увлекательным кандидатом на, к примеру, компонентами датчиков давления определенного порога примерно 30 тысяч воздухов (в промышленных давлениях так высоко, как до 300 тысяч воздухов употребляются).
Второе вероятное использование натрия amidoborane могло быть активными пуленепробиваемыми жилетами, каковые будут вести себя как подушки безопасности в автомобиле под влиянием резкого повышения в давлении, позванном ракетным ударом.