Um grupo de pesquisa internacional liderado por cientistas da Universidade de Bayreuth produziu um material até então desconhecido:Nitreto de rênio pernitreto. Graças à combinação de propriedades que antes eram consideradas incompatíveis, parece que se tornará altamente atraente para aplicações tecnológicas. De fato, é um condutor metálico superduro que pode suportar pressões extremamente altas como um diamante. Um processo agora desenvolvido em Bayreuth abre a possibilidade de produzir pernitreto de nitreto de rênio e outros materiais tecnologicamente interessantes em quantidade suficiente para a caracterização de suas propriedades. As novas descobertas são apresentadas em Nature Communications .

A possibilidade de encontrar um composto que fosse metalicamente condutor, Super dificil, e ultra-incompressível foi por muito tempo considerado improvável na ciência. Acreditava-se que essas propriedades não poderiam ocorrer simultaneamente no mesmo material e, portanto, eram incompatíveis. Mas esse preconceito foi amplamente refutado pelo trabalho de pesquisa agora publicado, que passou por dois estágios de desenvolvimento em Hamburgo e Bayreuth:

Inicialmente, os cientistas sintetizaram o pernitreto de nitreto de rênio em experimentos de alta pressão em um laboratório da Universidade de Bayreuth, e subsequentemente caracterizado química e estruturalmente no Síncrotron Eletrônico Alemão (DESY). Sob uma pressão de compressão de 40 a 90 gigapascals, pequenas quantidades desse material foram produzidas em uma célula de bigorna de diamante. Ré ₂ (N ₂ ) (N) ₂ é sua fórmula química. "A estrutura cristalina que descobrimos na instalação de raios-X síncrotron PETRA III de Hamburgo nos surpreendeu muito:ela contém átomos de nitrogênio individuais e halteres de nitrogênio N-N, em que dois átomos de nitrogênio estão fortemente ligados um ao outro. Essa estrutura interna obviamente cria uma resistência muito alta à pressão que age sobre os cristais de fora:o pernitreto de nitreto de rênio é ultra-incompressível, "diz o Dr. Maxim Bykov, pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Pesquisa de Geoquímica e Geofísica Experimental da Bavária (BGI) da Universidade de Bayreuth.

Aqui na BGI, subsequentemente, foi possível produzir o novo material em uma prensa de grande volume a uma pressão significativamente mais baixa (33 gigapascais). "As aplicações da tecnologia de prensagem de grande volume para síntese de materiais são de grande importância para a ciência dos materiais, "enfatiza o Prof. Dr. Tomoo Katsura do Bavarian Geo Institute. No centro do novo processo está uma reação do rênio com a azida de amônio. O nitreto de rênio pernitreto sintetizado dessa forma pode ser investigado em condições ambientais. E o processo pode ser usado para a síntese de outros nitretos, em particular nitretos de metais de transição, que também pode ter propriedades tecnologicamente importantes. Esta pesquisa, portanto, mostra de maneira exemplar que inovação pode resultar de pesquisas de alta pressão na ciência dos materiais. "Embora o escopo exato de aplicação para o novo material ainda seja difícil de entender, sua combinação excepcional de propriedades físicas torna o nitreto de rênio um material que pode ajudar a enfrentar os desafios tecnológicos do futuro, "explica a Profa. Dra. Natalia Dubrovinskaia, do Laboratório de Cristalografia da Universidade de Bayreuth.

"O que é importante sobre o nosso novo estudo, Contudo, não são apenas os resultados como tais, ou as aplicações tecnológicas que um dia podem surgir. O que é particularmente estimulante é que o desenvolvimento e a síntese do novo material contradiz e refuta claramente as visões anteriores que foram firmemente estabelecidas na ciência dos materiais. Conseguimos fazer algo que, de acordo com as previsões anteriores, não deveria ser possível. Isso deve estimular e encorajar mais trabalhos teóricos e experimentais no campo da síntese de materiais de alta pressão, "explica o Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky do Bavarian Geo Institute, que coordenou o trabalho de pesquisa internacional junto com a Prof. Dra. Natalia Dubrovinskaia.