Ülikõrge rõhu abil valmistasid Washingtoni Osariigi Ülikooli teadlased kompaktse, varemtundmatu materjali, millesse saab salvestada suuri energiakoguseid.
,,See on kõige kodenseeritum energiasalvestamise viis väljaspool tuumaenergiat,” sõnas Choong-Shik Yoo, WSU keemiaprofessor ning artikli üks peaautoreid. Vastav artikkel ilmus ajakirjas Nature Chemistry.
Washingtoni Osariigi Ülikooli keemik Choong-Shik Yoo koos oma üliõpilastega. Pilt: WSU
Uurimus ise põhineb lihtsal teadusel, kuid Yoo sõnul näitab see mehaanilise energia salvestamise võimalikkust keemilise energiana materjalis, millel on väga tugevad keemilised sidemed. Potentsiaalsete tulevikurakendustena saaks materjali kasutada uue kütuse või energeetilise materjali valmistamiseks, energiasalvestamise seadmetes, superoksüdeeriva materjalina keemiliste ning bioloogiliste toimeainete hävitamiseks ning kõrgtemperatuuriliste ülijuhtidena, vahendab physorg.com.
Teadlased valmistasid materjali teemant alasi kambris, väikeses, 5 x 7,5 mõõtmetega seadmes, milles on võimalik tekitada ülisuurt rõhku. Kambris paiknes teemantalasite vahele asetatult ksenoon-difluoriid(XeF2), valge kristall, mida kasutatakse ränijuhtide söövitamiseks.
Tavalisel atmosfäärirõhul asetsevad materjali molekulid üksteisest võrdlemisi kaugel. Rõhu suurendamisel kambris muutud materjal aga kahedimensionaalseks grafiidisarnaseks pooljuhiks. Lõpuks viidi rõhk rohkem kui miljoni atmosfäärini, mida võib võrrelda rõhuga poolel teel Maa keskpunkti poole.
Kogu see ‘kokkusurumine’ sundis molekule moodustama tihedalt seotud kolmedimensionaalseid metallilisi võrgustik-struktuure. Protsessi käigus salvestus suur kogus kokkusurumise mehaanilist energiat keemilise energiana molekulide sidemetes.
Teadusartikkel “Two- and three-dimensional extended solids and metallization of compressed XeF2“