Mila111111 Голосов: 4 Адрес блога: http://www.liveinternet.ru/users/mila111111/ Добавлен: 2007-11-11 12:39:13 блограйдером Free_project

Ученые испытали нанобомбу

2015-03-14 15:18:10 (читать в оригинале)


Учёные сумели просимулировать взрыв модифицированной
молекулы бакминстерфуллерена (С60), больше известного как бакибол – и
показали, что эта реакция продуцирует гигантский скачок температуры и
давления в течение долей секунды.


Эта нановзрывчатка, которую
исследователи окрестили «бакибомбой», принадлежит к быстро развивающейся
сфере высокоэнергетических наноматериалов, которые могут иметь
множество промышленных и военных применений.

Исследователи из Университета Южной Калифорнии Виталий Чабан, Эудес
Филети и Олег Преждо опубликовали статью с результатам своей симуляции
взрыва бакибомбы в последнем выпуске журнала «The Journal of Physical
Chemistry Letters».

Бакибомба объединяет в себе уникальные свойства двух классов
материалов: углеродных структур и энергетических наноматериалов.
Углеродные материалы вроде С60 химически легко модифицируются, меняя
свои свойства. А группы NO2 хорошо известны как контрибуторы процессов
детонации и горения, поскольку являются богатым источником кислорода.
Поэтому учёные задались вопросом – что произойдёт, если присоединить NO2
к молекулам C60?

Симуляция ответила на этот вопрос, продемонстрировав все
последовательные этапы нановзрыва. Начав с целой бакибомбы (C60(NO2)12),
учёные подняли температуру до 700 градусов Цельсия. В течение
пикосекунды начался процесс изомеризации групп NO2, в ходе которого они
сформировали новые группы с некоторыми атомами углерода из С60. Ещё
через несколько пикосекунд бакибол потерял некоторые из своих
электронов, что нарушило связи, удерживающие его вместе, и в мгновение
ока крупная молекула рассыпалась на множество крошечных фрагментов
двухатомного углерода (С2). В результате этого, всё, что осталось от
бакибола – это смесь газов, включая CO2, NO2, и N2, а также C2.

И хотя эта реакция требует для инициации начального увеличения
температуры, как только она запущена, она выделяет огромное количество
тепла. В течение первой пикосекунды температура повышается с 1000 до
2500К. Однако в этот момент молекула нестабильна, поэтому на протяжении
следующих 50 пикосекунд дополнительные реакции поднимают температуру до
4000К. При такой температуре давление может достигать величины 1200 МПа,
в зависимости от плотности материала. Выбирая нужное число групп NO2, и
изменяя концентрацию смеси, можно контролировать силу взрыва.

Учёные предсказывают, что подобное сверхбыстрое высвобождение
химической энергии даст потрясающие возможности для создания новых
высокоэнергетических наноматериалов.
http://earth-chronicles.ru/news/2015-03-14-77495