Uus süsinik, mis on kõvasti kiviks, kuid elastne, nagu kumm

Calling All Cars: Invitation to Murder / Bank Bandits and Bullets / Burglar Charges Collect (Juuni 2019).

Anonim

Meeskond, sealhulgas mitmed Carnegie teadlased, on välja töötanud ultrastrongi, kergekaalulise süsiniku, mis on ka elastne ja elektrit juhtiv. Materjal, millel on selline unikaalne omaduste kombinatsioon, võiks olla kosmeetikavahenduse ja sõjalise varustusega mitmesuguseid rakendusi.

Süsinik on näiliselt lõpmatu võimaluste element. Selle põhjuseks on see, et selle elektronide konfiguratsioon võimaldab arvukalt omavahel ühendavaid kombinatsioone, mis põhjustavad mitmesuguseid erinevaid omadusi omavaid materjale. Näiteks sisaldavad läbipaistvad, superkindlad teemandid ja läbipaistmatu grafiit, mida kasutatakse nii pliiatsite kui ka tööstusliku määrdeaine jaoks, ainult süsinikku.

Selles rahvusvahelises koostöös Yanshani ülikooli ja Carnegie vahel, mille hulgas olid Carnegie's Zhisheng Zhao, Timothy Strobel, Yoshio Kono, Jinfu Shu, Ho-kwang "Dave" Mao, Yingwei Fei ja Guoyin Shen-teadlased, rõhutati ja kuumutati strukturaalselt häiritud süsiniku vormi nn klaasjas süsinik. Klaasist süsinikku sisaldav lähteaine viidi umbes 250 000 korda normaalse atmosfäärirõhuni ja kuumutati kuni 1800 kraadi Fahrenheitini, et luua uus tugev ja elastne süsinik. Nende tulemusi avaldab Science Advances.

Teadlased olid varem proovinud klaasja süsinikku rõhu all hoida nii toatemperatuuril (külmkompressioon) kui ka äärmiselt kõrgel temperatuuril. Kuid niinimetatud külm sünteesitud materjal ei suutnud säilitada oma struktuuri ümbritseva keskkonna rõhu all ning väga kuumades tingimustes moodustasid nanokristallilised teemandid.

Hiljuti loodud süsinik koosneb nii grafiidilaadsetest kui ka teemantilistelt sidumismotiividest, mille tulemuseks on ainulaadne omaduste kombinatsioon. Kõrgsurve sünteesi tingimustes on klaasjas süsiniku pandla hajutatud kihid ühendatud ja ühendatud mitmel viisil. See protsess loob üldstruktuuri, millel puudub pikaajaline ruumiline järjestus, kuid millel on nanomeetri ulatuses lühiajaline ruumiline organisatsioon.

"Sellised tugeva ja tugeva elastsusega valgusmaterjalid on väga soovitavad rakenduste jaoks, kus kaalulangus on kõige olulisem, isegi rohkem kui materjalikulud, " selgitas endine Carnegie'i kolleeg Zhisheng Zhao, kes on nüüd Yanshani ülikooli professor. "Veelgi enam, me usume, et selle sünteesimeetodi saaks luua ka teiste erakordset süsiniku ja täielikult erinevate materjalide klasside jaoks."

menu
menu