Взрывчатка из наноматериала: додеканитрофуллерен

Материал из Викиновостей, свободного источника новостей
Перейти к навигации Перейти к поиску

6 марта 2015 года

Модель нитрофуллерена
Другие новости физики

<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Физика count = 3 orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main addfirstcategorydate = true </dynamicpagelist>

Wikinoticias Ciencia y Tecnología.svg
Другие новости науки

<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Наука count = 5 notcategory = Физика orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main </dynamicpagelist>

Также посетите портал «Наука»

Учёные провели компьютерную симуляцию декомпозиции нитрофуллерена, то есть модифицированных молекул фуллерена C60. Они показали, что реакция высвобождает большое количество энергии (температура поднимается до тысяч градусов, давление — до нескольких атмосфер) за несколько пикосекунд. Это первая детальная симуляция взрывчатки такого типа.

Новый материал с формулой C60(NO2)12 принадлежит к активно развивающемуся новому направлению химии, которое изучает высокоэнергетические наноматериалы из углерода. Такие вещества найдут широкое применение в промышленности и военном деле.

При нагревании C60(NO2)12 до 1000° происходит изомеризация NO2 в C-O-N-O в течение 1 пикосекунды. Сразу после этого осуществляется эмиссия молекул NO и формирование групп CO на поверхности фуллерена.

Молекулы NO окисляются до NO2 за время меньше 10 пс, а структуры бакминстерфуллерена C60 окисляются до CO2 за несколько десятков пикосекунд. При нагревании до нескольких тысяч градусов молекулы CO2 восстанавливаются до диуглерода C2.

Авторы научной работы — группа химиков из университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе: Виталий Чабан, Олег Преждо и Эд Этерно Филети (Eudes Eterno Fileti) — опубликовали статью «Buckybomb: Reactive Molecular Dynamics Simulation» в журнале «The Journal of Physical Chemistry Letters».

Исследование показало, что температура начала реакции и высвобождаемая энергия сильно зависят от химического состава и плотности материала.

Вообще, полинитрофуллерены — стабильные молекулы, которые уже научились синтезировать в лабораторных условиях. Группа NO2, как известно, широко применяется в различной взрывчатке, быстро освобождая энергию во время полного или частичного окисления промежуточных продуктов реакции.

Учёные исследовали разные варианты нитрофуллеренов, с шестью и девятью группами NO2. Они стабильны при комнатной температуре, но не показывают такой силы детонации. Молекулы с 14 группами NO2, с другой стороны, нестабильны. Так что додеканитрофуллерен — наиболее подходящий компромисс для данной практической задачи.


Источники[править]

Creative Commons
Эта статья содержит материалы из статьи «Взрывчатка из наноматериала: додеканитрофуллерен», опубликованной в проекте Geektimes его участником alizar и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 Unported (CC-BY 4.0 Unported).