新华社合肥7月12日电（记者杨丁淼、汪海月）记者从中科院合肥物质科学研究院了解到，该院固体物理研究所采用超快探测方法与极端高温高压实验技术，将普通氮气成功合成为超高含能材料聚合氮和金属氮，揭示了金属氮合成的极端条件范围、转变机制和光电特征等关键问题，将金属氮的研究向前推进了一大步。
该项目由固体物理研究所的极端环境量子物质中心科研团队完成，相关研究成果发表在国际权威学术期刊《自然》子刊上。
氮材料聚合物是五种常规超高含能材料之一，蕴含大量可释放化学能。在极端高温高压条件下，氮分子会发生一系列复杂的结构和性质变化，从而形成聚合氮和金属氮，这两种氮材料都是典型的超高含能材料，是目前常用炸药TNT能量密度的十倍以上，具有含能密度高、绿色无污染和可循环利用等优点，如果能作为燃料应用于载人火箭一、二级推进器，有望将目前火箭起飞重量提升数倍以上。
鉴于传统的高温高压实验方法和探测手段的局限性，此前的研究仅仅部分地反映了氮在极端条件下的行为，未能全面揭示由绝缘态的氮分子向金属氮转变的压力、温度和物性的全息相图。
