Открыта форма вещества, существование которой опровергалось учеными

Открытие группы российских, немецких, шведских, американских и французских ученых произвело фурор в области кристаллохимии.

Новая форма вещества, существование которой ранее считалось невозможным, представляет собой кристаллическую решетку с элементами, соединяющимися гранями, а не вершинами.

Вещество было получено экспериментальным путем. Получены «невозможные» модификации кремнезема коэзит-IV и коэзит-V, образующие устойчивую форму кристалла. Всегда считалось, что устойчивой может быть система, в которой потенциальная энергия минимальна, но в результате открытия получены формы вещества с показателями кинетической энергии, далекими от минимума. Можно представить аналогию этого, когда лунка для гольфа находится на вершине холма, и мячик остается в ней при точном попадании. Во всех остальных случаях он скатится вниз.

Это сенсационное открытие опровергает доказательство невозможности существования такой формы вещества, представленное в середине XXвека американским химиком Лайнусом Полингом, за что в 1954 году ученому была присуждена Нобелевская премия.

Реализация новых возможностей сулит революцию в материаловедении и его прикладных инженерных воплощениях. Уже сейчас ученые могут обещать появление новых сверхтвердых и сверхтугоплавких материалов. Также гарантируют прорыв в сфере предсказания землетрясений.

Игорь Абрикосов, руководитель лаборатории разработки моделирования новых материалов НИТУ «МИСиС», говорит, что синтезированные материалы могут быть применены в усовершенствовании солнечных батарей. Это, например, новые устойчивые формы перовскита. Новые материалы дадут толчок развитию зеленой энергетики.

Физики-экспериментаторы, входящие в коллаборацию, взяли кристалл коэсита (одна из форм оксида кремния SiO2) размером примерно с треть толщины человеческого волоса, поместили в ячейку с алмазными наковальнями и подвергли гигантскому давлению, примерно 700 тыс. атмосфер. В результате в кристалле произошли четыре фазовых перехода, причем два из них были обнаружены впервые.

Результатом опытов явилось обнаружение факта, что в двух новонайденных формах оксида кремния атомы кристаллической решетки - вопреки правилам Полинга - соединены друг с другом не вершинами или ребрами, а гранями.

По словам председателя научного совета РАН по химической термодинамике и термохимии Константина Гавричева, намечается революция в кристаллохимии, сравнимая с переворотом, произведенным открытием наноматериалов.