Юный техник, 2014 № 04 - [9]
Тем не менее, ученые создали данные соединения, причем они, как уже говорилось, стабильны, то есть при высоком давлении сохраняют свои свойства долгое время, а при обычном давлении — несколько минут.
Это начало революции в химии, уверен Артем Оганов. «Мы обнаружили, что при давлениях, достижимых в лаборатории, получаются новые стабильные соединения, которые противоречат классическим правилам химии, — говорит он. — Если применить относительно небольшое давление в 200 000 атмосфер (давление в центре Земли составляет 3,6 млн. атмосфер), многое из того, что мы знаем из учебников химии, перестает работать».
На практике это означает, что возможно создание материалов с необычными свойствами, которые кажутся на первый взгляд абсурдными. Например, среди созданных командой Артема Оганова соединений есть двумерные металлы, которые проводят электричество лишь вдоль слоев материала, но не поперек.
Скажем, Na>3Cl состоит из слоев NaCl и слоев чистого натрия, при этом слои NaCl обладают свойствами диэлектрика, а слои чистого натрия проводят ток. Системы с подобной двумерной электропроводностью могут иметь большой успех в полупроводниковой технике.
Экзотические соединения не только расширяют теоретические горизонты познания химии, но и могут принести ощутимую пользу на практике. Так, NaCl>7, NaCl>3, Na>3Cl>2 и Na>2Cl — металлы, которые могут оказаться весьма полезными в микроэлектронике.
«Если даже простое химическое соединение, соль, способно превратиться в такие разнообразные вещества в условиях высокого давления, то и другие, вероятно, также на это способны, — объясняет Артем Оганов. — Это может помочь ответить на многие важные вопросы, например, о начале развития ядер планет, а также поможет создать новые материалы.
Такое вещество, как NaCl, не может быть исключением, скорее мы имеем дело с новым классом соединений, которые будут возникать в огромном множестве систем. Мы это уже подтвердили для KCl, а сейчас у нас уже есть предсказание для системы магний-кислород, где мы предсказываем два соединения — MgO>2 и Mg>3O>2».
Локализация электронов в кубической структуре нового соединения NaCl>3.
Несмотря на экспериментальное подтверждение существования новых веществ, понять природу их стабильности получается не сразу. «Нам удалось разобраться со строением Mg>3O>2. Это не металл, кислорода в нем меньше, чем магния. Позиции, которые пусты между атомами магния, занимают электроны. Получается отчасти ионная структура», — пояснил ученый.
Интернациональный коллектив лаборатории А. Оганова в МФТИ, в частности, изучает природу химической связи в новых, «невозможных» соединениях. Эти работы — ключ к объяснению их свойств и конструированию веществ с заранее заданными полезными особенностями.
«Такие структуры можно смоделировать на компьютере, рассчитать их энергию. Оказалось, что целый ряд «странных» соединений можно успешно стабилизировать, повысив давление, — говорит Оганов. — Но я думаю, что можно создать и другие экстремальные условия, при которых эти вещества можно получить, а также сделать стабильными. Например, подобные условия можно создать на поверхностях кристаллов. Поверхность — это тоже экстремальное состояние, где примерно половина связей разорваны. Известно, что химический состав на поверхностях кристаллов бывает совсем не тот, что в объеме».
М. ЯБЛОКОВ
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ЧТЕНИЕ ДЕЙСТВУЕТ НА МОЗГ
Длительное погружение в художественную реальность производит долговременное воздействие на мозг. Изменения в некоторых его участках, вызванные, к примеру, чтением романа, остаются с нами иной раз даже на всю жизнь. В этом убедились исследователи из Университета Эмори (США).
Грегори Бернс и его коллеги пригласили 21 добровольца поучаствовать в эксперименте. Людей заставили в течение 9 дней читать роман Роберта Харриса «Помпеи». Сюжет в книге довольно распространенный: главный герой предчувствует опасность извержения и пытается предупредить других, но ему, как водится, никто не верит.
Испытуемые каждый день ходили в лабораторию, где после сканирования мозга им давали прочесть 30 страниц романа. Участников эксперимента также просили почитать на ночь, а на следующее утро проверяли, «усвоили» ли они очередной фрагмент.
В итоге, как уверяют профессор Бернс и его коллеги, регулярное чтение усиливало нейронные связи в левой височной коре, участвующей в анализе языка. Исследователи особо отмечают, что усиление этой зоны наблюдалось даже в спокойном состоянии, на следующее утро после вечернего чтения романа и до утреннего сеанса чтения. Авторы сравнивают это с мышечной памятью, когда к мышцам возвращается былая сила, даже если человек долго не тренировался.
Многие из участников эксперимента отметили, что они теперь с большим вниманием относятся к событиям окружающей жизни, развивают в себе интуицию, способность предугадывать грядущие события.
ГЕН, ОТВЕТСТВЕННЫЙ ЗА ЛИЦА
Ученые отыскали ген, ответственный за запоминание лиц. Им оказался ген OXTR, который отвечает за усвоение гормона окситоцина, играющего также важную роль в укреплении чувства привязанности, доверия и социального сближения.
