Un equipo internacional de científicos de NUST MISIS (Rusia), La Universidad de Linköping (Suecia) y la Universidad de Bayreuth (Alemania) encontraron que, contrariamente a las leyes físicas y químicas habituales, la estructura de algunos materiales no se condensa a presiones ultraaltas. Realmente, forma una estructura porosa llena de moléculas de gas. Esto sucedió con muestras de Os, Hf, y W junto con N en un yunque de diamante a una presión de un millón de atmósferas. El descubrimiento se describe en Angewandte Chemie .

"Puedes transformar la mina de un lápiz en un diamante si lo aprietas muy fuerte"; este hecho que muchos de nosotros escuchamos en la infancia sonaba a una completa tontería. Sin embargo, Las leyes científicas dejan en claro que no hay milagro:tanto la mina como el diamante están formados por el mismo elemento químico, es decir, carbono, que en realidad forma una estructura cristalina diferente a muy alta presión. Pero tiene sentido:la presión del aire en el espacio vacío entre los átomos disminuye y el material se vuelve más denso. Hasta hace poco, esta declaración podría aplicarse a cualquier material.

Resulta que varios materiales pueden volverse porosos a una presión ultra alta. Tal conclusión fue hecha por un grupo de científicos de NUST MISIS (Rusia), Universidad de Linköping (Suecia) y Universidad de Bayreuth (Alemania). El equipo examinó tres metales (hafnio [Hf], tungsteno [W], y osmio [Os]) con una adición de N cuando se coloca en un yunque de diamante a una presión de 1 millón de atmósferas, que corresponde a una presión a una profundidad de 2.5 mil kilómetros bajo tierra. Los científicos creen que fue la combinación de presión y nitrógeno lo que influyó en la formación de un marco poroso en la red cristalina.

"El nitrógeno en sí es bastante inerte, y sin presión ultra alta no reaccionaría con estos metales de ninguna manera. Los materiales sin nitrógeno simplemente se condensarían en un yunque de diamante. Sin embargo, una combinación produjo un resultado sorprendente:algunos de los átomos de nitrógeno formaron una especie de estructura de refuerzo en los materiales, permitiendo la formación de poros en la red cristalina. Como consecuencia, moléculas de nitrógeno adicionales ingresaron al espacio, "dijo el profesor Igor Abrikosov, Jefe del grupo de investigación teórica y Laboratorio NUST MISIS para el Modelado y Desarrollo de Nuevos Materiales.

El experimento fue inicialmente realizado físicamente por los miembros suecos y alemanes del grupo, y luego sus resultados fueron confirmados por modelado teórico en una supercomputadora NUST MISIS. Los científicos enfatizan que la investigación es fundamental, es decir, los materiales con tales propiedades aún no se crean para tareas específicas. En este momento, el mero hecho de que puedan obtenerse modificaciones de materiales previamente impensables es importante.

Un paso completamente nuevo será preservar dichos materiales a presión atmosférica normal. En uno de los trabajos anteriores, los científicos lograron preservar una modificación especial del nitruro de renio. En la actualidad, El enfriamiento rápido a bajas temperaturas críticas se considera una de las formas de estabilizar nuevos materiales.