Его создали русские мужчины. Есть фамилии с русскими окончаниями. Русская наука развивается, пусть об этом знают наши девки стремящиеся уезжать жить в западные страны за сверхразвитостью.
07.03.2024 Ученые кафедры неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова синтезировали слоистый координационный полимер с рекордным коэффициентом расширения. Результаты исследования опубликованы в журнале Crystal Growth & Design. Работа выполнена при поддержке РНФ (проект 22-73-10089) и программы развития МГУ имени М.В. Ломоносова.
Созданные на основе моногидрата пропионата церия полимеры способны сильно менять свои физические свойства при изменении внешних условий. Причем эффект в разных направлениях отличается: новый материал способен при нагревании сильно расширяться в одном направлении и одновременно сильно сжиматься в другом, а величина данного эффекта в десятки раз больше, чем у большинства прочих веществ и материалов. Кроме того, слоистая структура позволяет, аналогично графену, получать для них атомно-ровную поверхность.
С практической точки зрения, открывается возможность для его использования в разработке высокоточных термических приводов и при создании термоконденсаторов, в которых емкость напрямую зависит от температуры.
В прошлых работах химики исследовали слоистые пропионаты для иттрия, лантана и некоторых тяжелых редкоземельных элементов. Все соединения обладали несколькими кристаллическими модификациями и по-разному расширялись при нагревании.
Чем больше родственных соединений с различными коэффициентами термического расширения мы сможем изучить, тем ближе мы будем к пониманию того, как создать вещества с заранее заданным термомеханическим откликом.
Исключительные механические свойства полученного материала были предсказаны квантово-химическими расчетами. Важнейшие экспериментальные данные получены с использованием лабораторного дифрактометра Bruker D8 Quest.
Авторы работы синтезировали слоистый пропионат церия и смогли получить монокристаллы для двух его кристаллических модификаций. Дальнейший рентгеноструктурный анализ позволил ученым исследовать структуру соединения и выявить сильное анизотропное тепловое расширение при повышении температуры для полученных образцов. При этом для одной из модификаций полимера данный эффект был нелинейным, а в окрестности температуры -70?C наблюдались колоссальные значения положительного (+900 МК-1) и отрицательного (-430 МК-1) линейных коэффициентов теплового расширения, входящие в десятку рекордных и превышающие типичные значения (1-20 МК-1) в несколько десятков раз. Для подтверждения результатов рентгеноструктурных экспериментов авторы дополнительно использовали относительно новый и перспективный метод полного рентгеновского рассеяния с анализом функции парного распределения. Разработанная учеными оригинальная методика сбора данных позволила в лабораторных условиях добиться результатов, не уступающих таковым при использовании синхротронного излучения.
Исследователи предполагают, что соединения, подобные описанным выше, могут существовать и для более мелких трехзарядных ионов той же группы, например, празеодима или неодима. В перспективе это открывает возможность создать высокоточные термомеханические преобразователи и электронные компоненты с переменной емкостью. Авторы работы синтезировали слоистый пропионат церия и смогли получить монокристаллы для двух его кристаллических модификаций. Дальнейший рентгеноструктурный анализ позволил ученым исследовать структуру соединения и выявить сильное анизотропное тепловое расширение при повышении температуры для полученных образцов. При этом для одной из модификаций полимера данный эффект был нелинейным, а в окрестности температуры -70?C наблюдались колоссальные значения положительного (+900 МК-1) и отрицательного (-430 МК-1) линейных коэффициентов теплового расширения, входящие в десятку рекордных и превышающие типичные значения (1-20 МК-1)