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Russische Naturwissenschaftler haben neue Methoden entdeckt, hochexplosiven Sprengstoff deutlich effizienter herzustellen, als es bisher möglich schien.

Das berichten die Fachzeitschriften Physical Review B und Journal of Physical Chemistry Letters. Ideal wäre ein Sprengstoff, der ausschließlich Stickstoff enthalten würde - je mehr Stickstoff-Atome, desto höher die Explosionskraft.

2004 war es dem russischen Physiker Michail Jeremez gelungen, einen vergleichbaren Stoff herzustellen - im Fachjargon: Polymer-Stickstoff - , allerdings nur im Labor und unter enormem Druck von über einer Million Bar. Klar, dass dieses Verfahren für die technische Herstellung ungeeignet ist.

Weltweit beschäftigten sich Wissenschaftler deshalb mit der Frage, wie man den Druck bei der Herstellung von polymerem Stickstoff auf ein technisch verwertbares Maß reduzieren kann.

Dr. Artjom Oganow, Professor am Moskauer Technologie-Institut Skoltech, und seine Kollegen haben laut den Fachzeitschriften nun offenbar eine Antwort auf diese Frage gefunden. Die Wissenschaftler haben die Härte von Stickstoff-Verbindungen (Nitriden) mit den Härteeigenschaften von Kohlenstoffverbindungen verglichen und dabei festgestellt, dass bestimmte Nitride das Energiepotential von polymerem Stickstoff aufweisen. Dabei handelt es sich um jene Verbindungen, bei denen das Stickstoff-Atom an ein Chrom-, ein Zirkon- oder ein Hafnium-Atom gebunden ist.
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Hafniumnitrid (HfN10)
Diese Verbindungen entstehen bei weitaus geringerem Druck von 150 Bar für Chromnitrid und 220 Bar für Hafniumnitrid, wie die Fachblätter schreiben. Dies sei wesentlich geringer als der Druck, der für die Synthese von Polymer-Stickstoff benötigt werde, sagt Oganow. Zudem könnten diese Verbindungen auch bei Zimmertemperatur und Normaldruck im halbstabilen Zustand bleiben, was deren technischen Einsatz deutlich erleichtere.

„Chemiker träumen seit langem von der Synthese von polymerem Stickstoff. Wir bieten Verbindungen, mit denen dieser Traum wahr werden kann“, resümiert Dr. Oganow von Skoltech.