Версия для слабовидящих
Как превратить водород в графен? Печать Email
Новости об инновациях
22.12.2014

Рисунок из Accounts of Chemical Research, 2014; 47 (12): 3551. Рисунок из Accounts of Chemical Research, 2014; 47 (12): 3551.

Результаты работы Ивана Наумова (Ivan Naumov) и Рассела Хемли (Russell Hemley), посвященные изучению самого простого химического элемента – водорода, позволяют провести параллели между свойствами графена и водорода, находящегося под экстремально высокими давлениями.

Водород представляет собой наиболее распространенный во Вселенной и при этом наиболее простой химический элемент.

Это обуславливает популярность использования водорода в качестве модели для проверки закономерностей теории химической связи еще с самого начала ХХ века – с момента появления аппарата квантовой механики. Понимание природы химической связи в экстремальных условиях весьма важно для расширения наших представлений о том, какие формы существования материи могут встретиться нам в процессе постижения Вселенной.

Изучение поведения водорода в условиях экстремально высоких давлений представляет собой крайне сложную задачу для исследователей. Ранее исследователям удалось продемонстрировать, что при давлениях, лежащих в пределах от 2 до 3,5 миллионов атмосфер, водород ведет себя необычно – он принимает слоистую форму, а не плотно упакованное металлическое состояние, существование которого было предсказано еще много лет тому назад. Такие слои водорода своим строением напоминают графен – двумерную аллотропную модификацию углерода.

В новой работе Наумов и Хемли показали, что

устойчивость необычной структуры, которую принимает сверхсжатый водород, является следствием стабильности шестичленных водородсодержащих циклов. Причиной образования таких шестичленых циклов является та же самая ароматичность, которая обуславливает стабильность бензола и графена.

Результаты исследования Наумова и Хемли также позволяют установить, что первоначально при сжатии водород превращается в темный и обладающей не очень высокой проводимостью графитоподобный материал, а не в блестящую металлоподобную структуру с металлической проводимостью.

Металлизация водорода была предсказана еще в 1930-е годы на основании ранних попыток квантово-механического моделирования твердых веществ.

Открытие слоистой структуры сверхсжатого водорода оказалось сюрпризом для многих химиков еще около трех десятков лет назад, и до открытия графена считалось, что экспериментальные свидетельства в пользу такой структуры являются просто артефактом.

Результаты работы Наумова и Хемли не только подтверждают существование такой формы водорода, но и объясняют причины этого феномена.

Как поясняет Химли, новые результаты позволяют говорить о том, что химическое связывание может проявляться в гораздо более широком наборе условий, чем мы можем представить.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/kak-prevratit-vodorod-v-grafen

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта