کشف شکل جدیدی از کربن که مانند سنگ سخت اما مانند لاستیک کشسان است
دانشمندان با گرم کردن کربن تا دمای 1000 درجه سانتیگراد (1800 درجه فارنهایت)، شکل عنصری کاملاً جدیدی را کشف کردند که بسیار قوی و فوق العاده سبک است، اما همچنین الاستیک مانند لاستیک و رسانای الکتریکی است.
این شکل جدید کربن نه تنها طیف وسیعی از خواص خارقالعاده را ارائه میکند، روشی که برای یافتن آن استفاده میشود میتواند منجر به کشف دستهای کاملی از مواد شود که قبلاً هرگز ندیدهایم.
کربن به عنوان چهارمین عنصر فراوان در کیهان، و دومین عنصر فراوان در بدن ما (پس از اکسیژن)، تنها جزء کلیدی بسیاری از حیات روی زمین نیست.
وقتی صحبت از خواص فیزیکی آن میشود، عناصر کمی به تنوع کربن وجود دارد.
برخی از شکلهای اتمی منجر به شکل نرم و لغزنده گرافیت میشوند، اگر اما آن را به گونهای دیگر طبقهبندی کنید، الماس که یکی از سختترین مواد روی این سیاره است را به دست خواهید آورد، و سپس گرافن وجود دارد که قویترین ماده شناخته شده برای علم است.
اکنون، محققان دریافتهاند که اگر عنصر را تا دمای 1000 درجه سانتیگراد گرم کنید و آن را تحت فشار 250000 برابر فشار اتمسفر معمولی قرار دهید، میتوانید شکلی بسیار قوی و در عین حال فوقالعاده انعطافپذیر از کربن تولید کنید که میتواند در همه چیز از اسکلت بیرونی گرفته تا سفینه فضایی استفاده شود.
یکی از این تیم به نام ژیشنگ ژائو از دانشگاه یانشان در چین میگوید: «مواد سبک با استحکام بالا و انعطافپذیری قوی مانند که برای کاربردهایی که صرفهجویی در وزن از اهمیت بالایی برخوردار است، حتی بیشتر از هزینه مواد، بسیار مطلوب هستند.
در گذشته، دانشمندان سعی کردهاند چیزی شبیه به این بسازند، اما بدون ترکیب مناسب گرما و فشار، به ساختار اولیه خود باز میگردد.
اکنون، ژائو و تیمش در نهایت شرایط بهینه را پیدا کردهاند که کربن را مجبور به کمانش، ادغام و اتصال در طیف وسیعی از تنظیمات میکند.
نتیجه یک نوع کربن جدید و عجیب و غریب است که دارای پیوندهای گرافیت مانند و الماس مانند، به علاوه لایههایی از گرافن است که به ایجاد نرمی و استحکام همزمان کمک میکند.
آنها به سه شکل مختلف وجود دارند به رنگ قرمز و سیاه که کرههای قرمز نشاندهنده پیوندهای الماس مانند هستند و کرههای سیاه نشاندهنده لایههای گرافن هستند.
این ماده اکنون به عنوان “کربن شیشه ای فشرده” شناخته میشود.
این تیم گزارش میدهد: “کربنهای شیشه ای فشرده دارای استحکام فشاری خاص فوق العاده ای هستند که بیش از دو برابر سرامیک های معمولی و به طور همزمان بازیابی الاستیک قوی را در پاسخ به تغییر شکلهای موضعی نشان میدهند”
خاصیت ارتجاعی آن بر لاستیک آلی، سیلیکا و حتی این تغییر شکل سیم تیتانیوم نیکل که تقریباً پنج برابر قویتر از فلزات و آلیاژهای معمولی است.
باید منتظر بمانیم و ببینیم کدام صنایع به این ماده جدید علاقه مند خواهند شد، اما در این بین، محققان انتظار دارند که از همین روش برای یافتن طیف وسیعی از موادی که قبلاً دیده نشدهاند استفاده شود.
ژائو میگوید: «ما معتقدیم که این روش سنتز میتواند برای ایجاد سایر اشکال خارقالعاده کربن و طبقهبندی کاملاً متفاوتی از مواد تقویت شود».
بیشتر بخوانید:تبدیل پودر زغال سنگ در اجاق مایکروویو به گرافیت
بیشتر بدانید:کنترل سرعت سرد شدن گرافن
تاریخ:1403/11/15
مهسانعمتی