شکل جدیدی از کربن به سختی سنگ و به کشسانی پلاستیک

کد خبر:۶۰۳۲۸۷

تیمی شامل دانشمندان دانشگاه کارنیج شکل جدیدی از کربن فوق‌العاده سبک‌وزن و قوی را ابداع کرده‌اند که علاوه بر خاصیت کشسانی، قدرت هدایت الکتریسیته را دارد. چنین ماده‌ای با ترکیب خواص منحصر‌به‌فرد مذکور می‌تواند کاربردهای گسترده‌ای در مهندسی هوافضا و فعالیت های نظامی داشته باشد.

 

تصویر میکروسکوپ الکترونی کربن فشرده سخت، فوق‌العاده قوی و الاستیک
تصویر میکروسکوپ الکترونی کربن فشرده سخت، فوق‌العاده قوی و الاستیک

 

کربن عنصری با امکانات بی‌نهایت است که علت آن صورت‌بندی الکترون‌های آن است که اجازه ترکیب با عناصر مختلف و ایجاد موادی با خواص مختلف را فراهم می‌کند. به‌عنوان مثال الماس‌های فوق سخت و شفاف و گرافیت‌های شفاف که در مداد و روغن‌کاری‌های صنعتی استفاده می‌شوند از کربن خالص تشکیل شده‌اند.

در همکاری بین‌المللی دانشگاه یانشان و کارنیج محققان کربن را تحت فشار و حرارت قرار داده و ساختار اتمی آن را تغییر دادند. این کربن شیشه‌ای قادر به تحمل فشار ۲۵۰ هزار اتمسفر و دمای ۱۸۰۰۰ درجه فارنهایت خواهد بود. این یافته در مجله Science Advances به چاپ رسید.

محققان در گذشته تلاش می‌کردند تا کربن‌های شیشه‌ای موجود را در معرض فشار بالا در هر دو دمای محیط و دمای بالا قرار دهند، اما ساختار این کربن در زمان بازگشت به فشار محیط از هم می‌پاشید و یا پس از رسیدن به دمای بالا نانوکریستال‌های الماس تشکیل می‌شد.

کربن ساخته‌شده جدید از دو جزء گرافیت و الماس تشکیل شده است که تحت سنتز در فشار بالا لایه‌های غیرمنظم کربن شیشه‌ای به روش‌های مختلف به یکدیگر متصل می‌شوند. این روند باعث تشکیل ساختار کلی حاوی نظم فضایی در مقیاس نانو می‌شود.

در کربن ساخته‌شده، صفحه‌های گرافیتی شکل با کره‌های آبی در اتصال عرضی با کره‌های الماس‌شکل قرار می‌گیرند.
در کربن ساخته‌شده، صفحه‌های گرافیتی شکل با کره‌های آبی در اتصال عرضی با کره‌های الماس‌شکل قرار می‌گیرند.

در کربن ساخته‌شده، صفحه‌های گرافیتی شکل با کره‌های آبی در اتصال عرضی با کره‌های الماس‌شکل قرار می‌گیرند.

ژیژنگ ژاو (Zhisheng Zhao) پروفسور دانشگاه یانشان ابراز داشت مواد سبک با قدرت و الاستیسیته بالا برای کاربردهایی که وزن حتی از هزینه مواد هم مهم‌تر است به کار می‌‌رود و ما باور داریم با این روش می‌توانیم اشکال خارق‌العاده‌ای از کربن را سنتز کنیم.

 

منبع:

“Compressed glassy carbon: An ultrastrong and elastic interpenetrating graphene network,”  Science Advances (2017). advances.sciencemag.org/content/3/6/e1603213

کلمات کلیدی
More from فرانک بنی‌احمد

ویروس‌ها الهام‌بخش روشی جدید برای رهایش داروهای سرطانی

کد خبر: ۵۱۲۰۹۳ داروهای موجود در ویروس‌ها سلاح‌های جدیدی برای مبارزه با...
مشاهده مطلب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *