日前,中科院固体物理研究所在合成超高含能材料金属氮方面取得重大突破。特聘研究员亚历山大·冈察洛夫带领的科研团队采用超快探测方法与极端高温高压实验技术,以普通氮气为原材料成功合成了超高含能材料聚合氮和金属氮,揭示了金属氮合成的极端条件范围、转变机制和光电特征等关键问题,将金属氮的研究向前推进了一大步。相关结果发表在国际著名综合性期刊《自然》子刊上。
氮气占大气总量的78%。通常情况下氮气以无色无味的双原子气体分子形式存在,然而在极端高温高压条件下,氮分子会发生一系列复杂的结构和性质变化,比如分子发生解离进而发生聚合作用形成聚合氮或进一步形成金属氮,这两种形态的氮材料都是典型的超高含能材料,是目前常用炸药TNT能量密度的十倍以上,具有含能密度高、绿色无污染和可循环利用等种种优点,如果能作为燃料应用于载人火箭