12 февраля 2012, 14:36

Десятилетняя школьница придумала новое взрывчатое вещество

Необычное соединение состоит всего из трёх элементов — углерода, азота и кислорода. Но именно такое их взаимное расположение ещё никто не демонстрировал.

Хотя открытие новой молекулы произошло по воле случая, теперь имя юной американки стоит в перечне авторов научной работы, опубликованной в серьёзном журнале, сообщает Membrana.

Когда Кеннет Беер, учитель в одной из школ в Канзас-Сити, давал подопечным задание «придумать новые молекулы», экспериментируя с деревянным конструктором, он не предполагал, что урок приведёт к научной находке.

Структура, придуманная ученицей пятого класса Кларой Лейзен, заинтересовала Беера. Кеннет отправил снимок макета своему другу — Роберту Золлнеру, профессору химии из университета Гумбольдта. Роберт не смог сходу определить, существует ли такое соединение, и ему пришлось использовать компьютерную базу данных для поиска соответствия. Среди мириад известных науке веществ нашлось только одно с аналогичной химической формулой, но с полностью иным взаимным расположением атомов в пространстве.

Тогда учёный решил при помощи ряда программ выяснить, насколько новая молекула устойчива, каковы в ней энергии связей и вообще – каких свойств следует от неё ждать. Тут неожиданно выяснилось, что новое вещество – очень и очень интересное.

Роберт Золлнер демонстрирует модель молекулы, которая, судя по безрезультатному поиску в базах, никогда не упоминалась в научной литературе. В природе такой тоже пока не существует. На врезке – структурная схема соединения (фото Humboldt State University).

Роберт Золлнер, профессор химии из университета Гумбольдта:

— Эта молекула обладает потенциалом для хранения энергии. Она содержит те же комбинации атомов, что и нитроглицерин, мощное взрывчатое вещество. Если химики смогут синтезировать эту молекулу, она будет накапливать энергию, высвобождая её контролируемым образом, или сможет произвести большой взрыв, или что-то между ними. Кто знает?

В соответствии со своей структурой соединение, открытое Лейзен, получило название тетракис(нитратоксикарбон)метан или коротко – третранитратоксикарбон. Его формула — C1(CO3N)4.

При помощи компьютерной модели Золлнер исследовал свойства целого ряда соединений, родственных тому, что придумала Клара. Результаты вылились в большую работу, опубликованную в Computational and Theoretical Chemistry. В качестве соавторов Золлнер указал Лейзен и Беера.

Интересно, как Клара пришла к полученной форме. Это был далеко не хаотичный перебор. Девочка руководствовалась соображением красоты.

Клара Лейзен, школьница:

— Я только посмотрела, как эти атомы встанут вместе. Как они подходят друг к другу, как они выглядят лучше. И при этом все отверстия должны были быть заполнены для того, чтобы конструкция была устойчивее.

Золлнер намерен попытаться создать третранитратоксикарбон в реальности и провести с ним разные опыты. Клара же и её учитель шутят, что если из открытой ими на уроке молекулы выйдет что-то стоящее, они могли бы продать её военным.