科学家发现了新的高负压缩材料

在寻找储氢化合物的过程中,人们发现了一种负压缩系数极高的新材料。上图:华沙波兰科学院物理化学研究所实验中使用的测量设备。2020欧洲杯下注官网欧洲杯线上买球(资料来源:IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski)

直觉告诉我们,当一个材料样品被从四面八方均匀压缩时,它的尺寸就会减小。只有少数材料表现出相反欧洲杯足球竞彩的行为,当受到流体静力压缩时,在几个方向上轻微膨胀。

研究人员波兰科学院物理化学研究所欧洲杯线上买球(IPC PAS)已经发现了一种具有极高负压缩性的新材料,以及其背后的一种以前未知的机制。

当施加静水压欧洲杯足球竞彩力时,这些材料沿一个或两个方向伸长。在华沙的波兰科学院物理化学研究所(IPC PAS),当研究人员在寻找储存氢所需的最佳化合物时,有了一个偶然而有趣的发现。欧洲杯线上买球正在测试的一种材料在压欧洲杯足球竞彩力增加的情况下显示出显著的伸长。

通常情况下,负压缩性材料在高静压下的尺寸增长很小。欧洲杯足球竞彩我们在这里讨论的是一个百分点甚至更小的数值。我们发现了一种负压缩性非常高的材料,在一个方向上可达10%。有趣的是,在大约。3万个大气压。

Taras Palasyuk博士,IPC PAS

Palasyuk博士参与了一项材料的研究,该材料承受的静水压力从一到几百万个大气压欧洲杯足球竞彩(前缀hydro-意思是材料上有一个来自四面八方的统一压力)。在实验室里,当微米大小的样品被放置在钻石砧之间时,钻石砧被用来产生如此高的压力。

将样品置于密封件中,以确保压力均匀地施加在测试材料上。砧是用螺丝压紧的,以增加压力。在样品旁边放置一块红宝石晶体作为压力表。根据施加的压力,红宝石的荧光发生了变化。

试样材料的体积随着压力的增加而减小。这种减少与所有空间维度的减少有关。

但是,有一些非典型晶体材料,由于热力学的原因,在压缩过程中,当晶体同时向欧洲杯足球竞彩一个或两个方向伸长时,体积会减小。这背后的机制是几何原理,当受到压力时,晶体中的单个元素在不同方向上以不同的程度相对于彼此移动。

在实验室中,我们利用激光分析了晶体中分子的振动方式如何随着压力的增加而变化,并在此基础上得出了关于材料结构的结论。我们很快发现,在我们研究的晶体中,也就是酰胺硼烷钠,其伸长不能仅用几何形状的变化来解释。

Ewelina Magos-Palasyuk,博士生,IPC PAS

氨基硼烷钠,化学式为Na(NH2BH3),是一种容易接近的化合物,形成正交结构的透明晶体。在IPC PAS上对该化合物的晶体进行了拉曼光谱研究,并与理论模型预测进行了比较。

研究发现,氢与氮、氮与硼之间化学键的伸长,是相邻晶体分子间突然形成新的氢键的结果,是酰胺硼烷钠晶体负压缩性的原因。

因此,氨基硼烷钠是我们所知道的第一种负压缩性主要是化学性质的物质。

博士。塔拉斯PalasyukIPC不是

他强调,与其他材料不同的是,由于高压,晶体结构的对称性会发生欧洲杯足球竞彩变化,而胺硼烷钠没有明显的变化。他补充说:“我们在台湾国家同步辐射研究中心通过x射线衍射获得的初步结果也证实了这种材料保持了原来的对称性。正是因为它不需要重建,所以线性尺寸的增加在这里以如此突然的方式发生。”

这一先前未知的可能导致负压缩性的机制的新发现,可能促使人们寻找具有类似稀有物理特性的新材料。欧洲杯足球竞彩我们已经想到了第一个应用。

由于晶体长度的突然、显著和可逆的增加,这些晶体可用于大约30,000大气压的特定阈值压力的检测器组件(工业中使用的压力高达300,000大气压)。主动防弹背心可以作为汽车的安全气囊,当受到导弹袭击时压力突然增加,这是酰胺硼烷钠的另一个潜在应用。

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