Carbyne er stærkere end noget kendt materiale

(Phys.org) – Et papir om Arxiv præsenterer et detaljeret kig på egenskaberne af carbyne, stærkere end grafen og diamant, et sandt supermateriale. Avisen har titlen, "Carbyne fra de første principper:Kæde af C-atomer, en nanorod eller en nanorope?" Forfattere er Mingjie Liu, Vasilii I. Artyukhov, Hoonkyung Lee, Fangbo Xu, og Boris I. Yakobson, fra Rice University, i Houston, fra afdelingerne for maskinteknik og materialevidenskab, kemi, og Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology. De har beregnet egenskaberne af carbyne. Beskrevet som en kæde af carbonatomer, der er forbundet med skiftevis tripel- og enkeltbindinger eller ved på hinanden følgende dobbeltbindinger, carbyne er af særlig interesse, kemikere finder, fordi den er stærkere, og stivere end noget andet, de har set før. Opdagelsen af ​​carbyne er ikke helt ny. Udforskninger af Carbyne har deres egen historie.

Indikationer af naturligt dannet carbyn blev observeret i sådanne miljøer som stødkomprimeret grafit, interstellar støv, og meteoritter, sagde forfatterne. For nylig, kæder med en længde på op til 44 atomer er blevet kemisk syntetiseret i opløsning.

Andre steder, en Rice University-rapport om carbyne-forskning i 2011 sagde, at mens carbyne betragtes som et eksotisk materiale, nylige eksperimenter viste, at det kan syntetiseres og stabiliseres ved stuetemperatur, hvor opbevaringen hovedsageligt er af interesse.

Af særlig interesse i det nye papir om carbyne er, at forskning fra Rice-teamet viser, hvor stærkt og stift dette supermateriale er. De var i stand til at beregne dens egenskaber. Ved at præsentere et resumé og konklusioner af deres forskning, forfatterne sagde, at de var i stand til at skabe et omfattende portræt af carbyne. Nogle nøglepunkter er som følger. Den har en ekstrem trækstivhed, stivere med en faktor på to end grafen og kulstof nanorør - og en specifik styrke, der overgår den af ​​ethvert andet kendt materiale. Dens fleksibilitet er mellem dem for typiske polymerer og dobbeltstrenget DNA, de fortsatte, med en persistenslængde på ~14 nm.

En kombination af usædvanlige mekaniske og elektroniske egenskaber, de sagde, er af stor interesse for applikationer i nanomekaniske systemer, opto-/elektromekaniske enheder, stærke og lette materialer til mekaniske applikationer, eller som energilagringsmatricer med højt specifikt område.

Deres forskning blev støttet af Robert Welch Foundation, en finansieringskilde til kemiforskning, og Energiministeriet.

© 2013 Phys.org