Новости химической науки > Суперэластичные кристаллы

В соответствии с утверждениями исследователей из Великобритании, суперэластичные кристаллы позволят разработать улучшенные покрытия для спускаемых космических аппаратов, сталкивающихся с существенными изменениями температуры обшивки.

Эндрю Гудвин (Andrew Goodwin) из Кембриджа совместно с коллегами из других университетов Великобритании с помощью методов нейтронного рассеяния и рентгеноструктурного анализа изучил поведение гексацианокобальтата(III) серебра (Ag₃[Co(CN)₆]) в широком интервале температур.

Исследование показало, что нагревание кристаллов приводит к их расширению по одной оси координат с одновременным сокращением по другим. Наблюдаемый эффект гораздо выше, чем аналогичные свойства, наблюдавшиеся ранее для других кристаллических материалов.

Центральные атомы кобальта (красные) гексацианокобальтата(III) серебра связаны длинными гибкими связями. Атому серебра (серые) при нагревании раздвигаются, заставляя всю кристаллическую решетку расширяться в горизонтальном направлении и сжиматься в вертикальном. (Рисунок из Science, 2008, 319, 794)

Ключом к поведению кристаллов являются особенности строения их решетки – расстояния между ионами кобальта и слабое взаимодействие между ионов серебра. Координационные центры – атомы переходного металла связаны длинными и гибкими неорганическими линкерами, благодаря чему атомы кобальта сравнительно легко перемещаются друг относительно друга.

Находящиеся между слоями кобальта ионы серебра слабо связаны друг с другом за счет проявления аргентофильного эффекта [argentophilic effect] – непрочного нековалентного взаимодействия, являющегося результатом строения электронной оболочки иона серебра. Именно аргентофильный эффект приводит к тому, что расширение кристаллической решетки в одном направлении приводит к ее сужению в другом.

Источник: Science, 2008, 319, 794 (DOI: 10.1126/science.1151442

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия