Une équipe internationale de scientifiques de NUST MISIS (Russie), L'Université de Linköping (Suède) et l'Université de Bayreuth (Allemagne) ont constaté que, contrairement aux lois physiques et chimiques usuelles, la structure de certains matériaux ne se condense pas aux ultra hautes pressions. Réellement, il forme une charpente poreuse remplie de molécules de gaz. Cela s'est produit avec des échantillons d'Os, Hf, et W mis ensemble avec N dans une enclume de diamant à une pression d'un million d'atmosphères. La découverte est décrite dans Angewandte Chemie .

"Vous pouvez transformer une mine de crayon en diamant si vous la serrez très fort" - ce fait entendu par beaucoup d'entre nous dans l'enfance sonnait comme un non-sens complet. Cependant, les lois scientifiques indiquent clairement qu'il n'y a pas de miracle :la mine de crayon et le diamant sont formés par le même élément chimique, c'est-à-dire le carbone, qui forme en fait une structure cristalline différente sous très haute pression. Mais cela a du sens :la pression de l'air dans l'espace vide entre les atomes diminue et le matériau devient plus dense. Jusque récemment, cette déclaration pourrait être appliquée à n'importe quel matériau.

Il s'avère qu'un certain nombre de matériaux peuvent devenir poreux à ultra haute pression. Une telle conclusion a été faite par un groupe de scientifiques de NUST MISIS (Russie), Université de Linköping (Suède) et Université de Bayreuth (Allemagne). L'équipe a examiné trois métaux (hafnium [Hf], tungstène [W], et osmium [Os]) avec un ajout de N lorsqu'il est placé dans une enclume de diamant à une pression de 1 million d'atmosphères, ce qui correspond à une pression à une profondeur de 2,5 mille kilomètres sous terre. Les scientifiques pensent que c'est la combinaison de la pression et de l'azote qui a influencé la formation d'une structure poreuse dans le réseau cristallin.

"L'azote lui-même est assez inerte, et sans ultrahaute pression, il ne réagirait en aucune façon avec ces métaux. Les matériaux sans azote se condenseraient simplement dans une enclume en diamant. Cependant, une combinaison a donné un résultat étonnant :certains des atomes d'azote ont formé une sorte de cadre de renforcement dans les matériaux, permettant la formation de pores dans le réseau cristallin. Par conséquent, des molécules d'azote supplémentaires sont entrées dans l'espace, " a déclaré le professeur Igor Abrikosov, responsable du groupe de recherche théorique et du Laboratoire NUST MISIS de Modélisation et Développement de Nouveaux Matériaux.

L'expérience a d'abord été menée physiquement par les membres suédois et allemands du groupe, puis ses résultats ont été confirmés par modélisation théorique sur un supercalculateur NUST MISIS. Les scientifiques soulignent que la recherche est fondamentale, c'est-à-dire que les matériaux avec de telles propriétés ne sont pas encore créés pour des tâches spécifiques. À l'heure actuelle, le fait même que des modifications de matériaux auparavant impensables puissent être obtenues est important.

Une toute nouvelle étape consistera à conserver ces matériaux à la pression atmosphérique normale. Dans l'un des travaux précédents, les scientifiques ont réussi à préserver une modification spéciale du nitrure de rhénium. Actuellement, le refroidissement rapide à des températures basses critiques est considéré comme l'un des moyens de stabiliser les nouveaux matériaux.