Учёные Сколтеха открыли 224 оксокарбона: с энергией 81% тротила для будущих ракет, батарей и исследования космоса

Учёные из Сколтеха провели исследование, которое может изменить подход к созданию взрывчатки и ракетного топлива. Они изучили молекулы, состоящие из атомов углерода и кислорода, и обнаружили более 200 новых соединений, названных оксокарбонами. Среди них есть вещества, которые при распаде выделяют до 81% энергии тротила, но без использования азота, традиционно применяемого во взрывчатых веществах.

Обычно взрывчатые вещества, такие как тротил, основаны на азотной химии: атомы азота при реакции образуют устойчивую молекулу N2, высвобождая энергию. Учёные Сколтеха предположили, что угарный газ (CO) может дать ещё больше энергии. Их моделирование показало, что некоторые оксокарбоны, распадаясь, выделяют углекислый газ и при этом обладают взрывной мощью, сравнимой с тротилом. Например, молекула C4O9 показала рекордный результат — 81% от энергии тротила, а C4O8, C6O12 и C6O13 — не менее 75%.

Исследователи выявили 224 оксокарбона, из которых 32 соединения оказались перспективными для синтеза и применения. Эти молекулы не только мощные, но и относительно стабильные благодаря «магическим числам» — особым конфигурациям, где энергия связей между атомами особенно велика. Такие вещества могут найти применение не только во взрывчатке, но и в ракетном топливе, литий-ионных батареях, биохимии и даже в исследованиях космоса — например, для анализа межзвездной среды или атмосфер планет.