Исследователи из Федерального исследовательского центра химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН на примере 3,4-динитро-1H-пиразол-1,5-диамина установили прямую связь чувствительности к удару энергетических материалов со структурой и механическими свойствами кристаллов. Экспериментально показано, что варьирование условий кристаллизации позволяет целенаправленно получать образцы с высокой (~4 Дж) или низкой (~30 Дж) чувствительностью. Анализ данных атомно-силовой микроскопии, рентгеновской дифракции и квантово-химических расчетов выявил, что низкая чувствительность обусловлена наличием в кристаллических образцах пластичных граней со слабыми межмолекулярными взаимодействиями. Такие грани при нагрузке могут необратимо деформироваться, предотвращая локальный нагрев. Разработанная методология анализа механической чувствительности применима и для других высокоэнергетических и реакционноспособных кристаллических материалов.
Габитус кристаллитов определяет безопасность высокоэнергетических материалов
Результаты работы, поддержанной Российским научным фондом (19-73-20217-P и 25-13-00342), опубликованы на обложке журнала «Crystal Growth & Design».
Ekaterina K. Kosareva, Ekaterina V. Dubasova, Mark V. Dmitriev, Dmitry B. Meerov, Nikita O. Kotov, Igor L. Dalinger, Ivan V. Ananyev, Nikita V. Muravyev. From Disappearing Polymorphs to Local Anisotropy of Mechanical Properties: Decoding Impact Sensitivity of 3,4-Dinitro-1H-Pyrazole-1,5-Diamine. Crystal Growth & Design. 25, 2025, 10124–10133. https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.cgd.5c00989
Новость о работе подготовлена ИОНХ РАН для проекта «Виртуальный музей химии: продолжение осмотра» при грантовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий». Проект выполняется в рамках Десятилетия науки и технологий.