Назив пројекта: РАЧУНАРСКО ДИЗАЈНИРАЊЕ ВИСОКОЕНЕРГЕТСКИХ МАТЕРИЈАЛА: СЛУЧАЈ ХЕЛАТНИХ КОМПЛЕКСА
Акроним: CD-HEM
Руководилац пројекта: Др Душан Вељковић
Научноистраживачке организације: Хемијски факултет, Универзитет у Београду; Иновациони центар Хемијског факултета у Београду, Универзитет у Београду; Институт за хемију, технологију и металургију, Универзитет у Београду
Буџет: 46.859,94 ЕУР
Недавни инцидент у складишту амонијум-нитрата у Бејруту најскорији је, али и најупечатљивији пример неконтролисаних експлозија енергетских материјала које се периодично дешавају како у свету тако и у Србији. Дизајнирање нових енергетских материјала са унапређеним особинама предмет је интензивних истраживања последњих деценија, а посебна пажња усмерена је ка дизајнирању и синтези ефикаснијих и безбеднијих експлозива и горива.
У оквиру пројекта истраживачи ће радити на унапређењу метода за теоријско дизајнирање експлозива путем рачунарских симулација. На овај начин, они ће идентификовати, предложити и синтетисати нове врсте експлозива на бази једињења прелазних метала.
Једна од кључних карактеристика експлозива, која утиче на њихову осетљивост ка детонацији, јесте позитивно наелектрисање у центру молекула. Претходна истраживања показала су да је могуће контролисати наелектрисање изнад метала у хелатним комплексима уколико се направи пажљива селекција атома и атомских група које се везују за прелазни метал. Ова особина чини их одличним кандидатима за нове типове енергетских материјала. Регулисање наелектрисања изнад метала омогућиће научницима да подешавају осетљивост експлозива према детонацији. Они ће проучити и друге могуће утицаје на распоред наелектрисања у молекулима, као што су нековалентне интеракције и утицај кокристализације. За одабране комплексе, за које се испостави да имају умерену осетљивост ка детонацији, приступиће се синтези и експерименталној карактеризацији.
ЦИЉ ПРОЈЕКТА: Дизајнирање нових енергетских материјала на бази хелатних комплекса и проучавање односа између молекулских структура хелатних комплекса прелазних метала и њихових детонационих особина. Дефинисање генералних правила за дизајнирање енергетских материјала на бази хелатних комплекса.
МЕТОДОЛОГИЈА: Применом рачунарских симулација и метода квантне хемије предвиђаће се наелектрисања у центрима молекула за низ хелатних комплекса прелазних метала и на основу тога ће се процењивати осетљивост тих комплекса према детонацији.
ОЧЕКИВАНИ РЕЗУЛТАТИ: Идентификација постојећих и предлог нових енергетских материјала из класе прелазних метала. Утврђивање правила за дизајнирање енергетских материјала на бази комплекса прелазних метала и довођење у везу структуре молекула са детонационим особинама.