Для аккумуляторов. На Камчатке обнаружили новый минерал с необычной структурой

18 ноября, 12:15
Цей матеріал також доступний українською
dlya akkumulyatorov na kamchatke obnaruzhili novyj mineral s neobychnoj strukturoj 5fb4fc0b695a3 - Для аккумуляторов. На Камчатке обнаружили новый минерал с необычной структурой

Ученые открыли новый минерал на Камчатке (Фото: Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020)

Российские исследователи сообщили об открытии необычного минерала: ярко-сине-зеленого кристаллизованного вещества, которое команда ученых назвала петровитом.

Исследователи СПбГУ полагают, что новый минерал может быть использован для создания аккумуляторов.

Минерал был найден в вулканическом ландшафте Дальнего Востока России, на вершине вулкана Толбачик на полуострове Камчатка и назван в честь кристаллографа Томаса Петрова.

История извержения вулкана Толбачик насчитывает тысячи лет, но в последнее время выделяются два заметных события: «Великое Толбачинское трещиноватое извержение» 1975−1976 годов и второе, меньшее по размеру последующее событие, имевшее место в период с 2012 по 2013 годы.

Сила извержений во время первого события разорвала многочисленные шлаковые конусы в вулканическом комплексе, открыв, среди прочего, залежи неизвестных минералов, которые больше нигде не встречались.

В общей сложности вулкан Толбачик претендует на 130 минералов, которые были впервые обнаружены здесь, последним из которых является петровит, сульфатный минерал, который принимает форму голубых кристаллов, многие из которых содержат газовые включения.

Изучаемый здесь образец был обнаружен в 2000 году рядом со вторым шлаковым конусом, связанным с извержением 1975 года, и хранился для дальнейшего анализа. Только сейчас ученые доказали, что этот голубой минерал демонстрирует специфические молекулярные признаки, которые раньше редко можно было увидеть.

«Атом меди в кристаллической структуре петровита Na10CaCu2(SO4)8 имеет необычную и очень редкую координацию семью атомами кислорода. Такую координацию имеет только пара соединений, а также минерал саранчинаит, который был открыт нашими коллегами», — отметил руководитель проекта профессор Станислав Филатов.

Примечательно, что молекулярная структура петровита, состоящая из атомов кислорода, серы натрия и меди, является пористой по своей природе, демонстрируя взаимосвязанные пути, которые могут позволить ионам натрия мигрировать через структуру.

Команда считает, что это может привести к важным приложениям в материаловедении, потенциально открывая новые способы разработки катодов для использования в батареях и электрических устройствах.

«В настоящее время самой большой проблемой при таком использовании является небольшое количество переходного металла — меди — в кристаллической структуре минерала. Это может быть решено путем синтеза соединения с той же структурой, что и петровит, в лаборатории», — говорит Филатов.

Ранее НВ писал, что группа ученых зарегистрировала новый ранее не встречавшийся в природе минерал уакитит, который обнаружили в метеорите, найденном в Сибири летом 2016 года.

Геологи Уральского федерального университета, Новосибирского государственного университета и Геологического института РАН обнародовали свое открытие на ежегодной встрече метеоритического общества в Москве.

Открытие еще предстоит официально задокументировать, но ученые назвали минерал уакититом в честь поселка Уакит в Сибири, где упал метеорит.

Согласно исследованию, метеорит под названием Уакит на 98% состоит из железного сплава, известного как камасит, который прежде находили только в других метеоритах. Оставшиеся 2% — минералы, большинство из которых также известны только в космосе. Состав метеорита таков, что он должен был сформироваться в экстремальных жарких обстоятельствах — более 1 273 Кельвина (1000 градусов Цельсия).