Хіміки Університету Олбані розробили нову сполуку, марганцевий диборид (MnB2), яка може революціонізувати ракетне паливо, підвищивши ефективність космічних польотів. Стаття про дослідження опублікована в Journal of the American Chemical Society. Сполука виділяє більше енергії на одиницю маси та об’єму порівняно з нинішніми видами палива, що дозволяє зменшити кількість пального для тієї ж тривалості польоту чи вантажу, звільняючи місце для критично важливого обладнання чи зразків для повернення на Землю.

MnB2 має більш ніж на 20% дужчу енергію за вагою та приблизно на 150% значнішу енергію за об’ємом порівняно з алюмінієм, який використовується в твердопаливних прискорювачах. При цьому сполука безпечна і горить лише при контакті з ініціатором, таким як гас. Її борна основа також універсальна: дослідження показали потенціал для створення міцніших каталітичних конвертерів для автомобілів і каталізаторів для розкладання пластику.

Синтез MnB2 потребує екстремального нагрівання до 3000°C за допомогою дугового плавильника. Порошок марганцю та бору пресується в гранулу, яка плавиться в укріпленій скляній камері, а потім швидко охолоджується, щоб зафіксувати структуру. На атомному рівні марганець зв’язується з надмірною кількістю атомів, створюючи перенасичену, нестабільну структуру, схожу на стиснуту пружину, що забезпечує високу енергоємність.

Комп’ютерні моделі молекулярної структури, створені дослідниками, виявили деформацію – легку асиметрію в гексагональній решітці, яка відповідає за накопичення енергії. Ця деформація, подібна до натягнутої сітки батута, вивільняє енергію при запалюванні. Боровмісні сполуки, до яких належить MnB2, давно вважалися перспективними через незвичайні властивості, але їхній синтез був неможливим до появи сучасних технологій. Успішне створення MnB2 відкриває нові можливості для ракетного палива, переробки пластику та інших застосувань, демонструючи важливість фундаментальних досліджень у хімії матеріалів.