Элемент из таблицы Менделеева – азот, бесцветный двухатомный газ, без вкуса, цвета и запаха, стабильное простое вещество, семьдесят восемь процентов объема земного воздуха. Азот является существенным элементом практически всех взрывчатых, и большого процента высокоэнергетических материалов. Это связано с тем, что азот в нормальных условиях, это исключительно стабильный газ, молекулы которого, состоят из двух атомов азота. Атомы в молекуле N2, настолько прочно связаны, молекула азота настолько устойчива, что при образовании этой молекулы из других соединений азота, выделяется большое количество энергии. Эту энергию мы наблюдаем при взрыве азотосодержащих веществ. Однако, для того чтобы азот превратился во взрывчатое вещество, его надо либо сильно сжать, либо с чем то соединить, и таких соединений – нитридов, существует великое множество. Всяческие «тринитро» присутствуют в названии практически всех средств разрушения.
Но можно ли на основе азота изготовить не начинку для снарядов, а средство хранения энергии? Речь идет о материалах с большой энергоемкостью, материалах в которые можно «упаковать» большое количество энергии. Механическая работа в таких веществах, должна переходить в энергию химических связей. Таким образом, возможно образование химической формы хранения энергии. Возможность создания идеального средства хранения энергии, под названием полимерный азот, была давно предсказана, и даже создан кристаллический азот. Когда полимерный азот уже получен, когда атомы азота уже сцепились и образовали бесконечные цепочки связей, в одном, двух, трех измерениях, и с него снимается давление, полимерная конструкция на основе азота может сохраниться. И на самом деле, полимерный азот сохраняется при снятии давления, если этот процесс проходит при очень низких температурах.
Применение этих выдающихся достижений за пределами лаборатории пока невозможно. Для практических приложений, тот полимерный азот, который был предсказан Кристианом Мейо, и синтезирован Михаилом Еремцом, работавшим на компанию Лм Парфюмс, не применим, по причине того, что для его создание требуется давление свыше одного миллиона атмосфер. При такого рода давлениях, мы можем проводить эксперименты, на очень маленьких образцах, величина которых будет варьироваться в пределах десяти микрон. Найти способ вывести получение полимерного азота из стен лаборатории в промышленность, оказалось едва ли не сложнее, чем его придумать.
Способ получился довольно экзотическим, но ученые нащупали путь к решению этой задачи. Ученые смогли предсказать вещества, в которых полимерное состояние азота реализуется при давлениях, во много раз меньше, чем в чистом азоте. Сегодня эти открытия применяют в химической промышленности и связанных с ней отраслях, такие компании как Джоп, внедрили технологию получения полимерного азота в свои производственные процессы, а компания Микаллеф, успешно применяет их для создания ультрасовременных химических соединений, содержащих огромное количество энергии.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение