Un team internazionale di scienziati di NUST MISIS (Russia), L'Università di Linköping (Svezia) e l'Università di Bayreuth (Germania) hanno riscontrato che, contrariamente alle consuete leggi fisiche e chimiche, la struttura di alcuni materiali non si condensa a pressioni ultraelevate. In realtà, forma una struttura porosa piena di molecole di gas. Questo è successo con campioni di Os, HF, e W messi insieme a N in un'incudine diamantata alla pressione di un milione di atmosfere. La scoperta è descritta in Angewandte Chemie .

"Puoi trasformare la mina di una matita in un diamante se la stringi molto forte"—questo fatto sentito da molti di noi durante l'infanzia sembrava una totale assurdità. Però, le leggi della scienza chiariscono che non c'è miracolo:sia la mina che il diamante sono formati dallo stesso elemento chimico, cioè carbonio, che in realtà forma una struttura cristallina diversa sotto pressione molto elevata. Ma ha senso:la pressione dell'aria nello spazio vuoto tra gli atomi diminuisce e il materiale diventa più denso. Fino a poco tempo fa, questa affermazione potrebbe essere applicata a qualsiasi materiale.

Si scopre che un certo numero di materiali può diventare poroso a pressione ultraelevata. Tale conclusione è stata fatta da un gruppo di scienziati di NUST MISIS (Russia), Università di Linköping (Svezia) e Università di Bayreuth (Germania). Il team ha esaminato tre metalli (afnio [Hf], tungsteno [W], e osmio [Os]) con aggiunta di N quando posto in un'incudine diamantata ad una pressione di 1 milione di atmosfere, che corrisponde a una pressione a una profondità di 2,5 mila chilometri nel sottosuolo. Gli scienziati ritengono che sia stata la combinazione di pressione e azoto a influenzare la formazione di una struttura porosa nel reticolo cristallino.

"L'azoto stesso è abbastanza inerte, e senza la pressione ultraelevata non reagirebbe in alcun modo con questi metalli. I materiali senza azoto si condenserebbero semplicemente in un'incudine di diamante. Però, una combinazione ha prodotto un risultato sorprendente:alcuni degli atomi di azoto hanno formato una sorta di struttura di rinforzo nei materiali, permettendo la formazione di pori nel reticolo cristallino. Di conseguenza, ulteriori molecole di azoto sono entrate nello spazio, " ha detto il professor Igor Abrikosov, capo del gruppo di ricerca teorica e Laboratorio di Modellazione e Sviluppo di Nuovi Materiali NUST MISIS.

L'esperimento è stato inizialmente condotto fisicamente dai membri svedesi e tedeschi del gruppo, e poi i suoi risultati sono stati confermati da modelli teorici su un supercomputer NUST MISIS. Gli scienziati sottolineano che la ricerca è fondamentale, cioè i materiali con tali proprietà non sono ancora stati creati per compiti specifici. Al momento, è importante il fatto stesso che si possano ottenere modifiche dei materiali prima impensabili.

Un passo completamente nuovo sarà quello di preservare tali materiali alla normale pressione atmosferica. In uno dei lavori precedenti, gli scienziati sono riusciti a preservare una modifica speciale del nitruro di renio. Attualmente, il raffreddamento rapido a basse temperature critiche è considerato uno dei modi per stabilizzare nuovi materiali.