2019年:世界上最硬的新材料——“碳炔”重大突破

2019年:世界上最硬的新材料——“碳炔”重大突破

奧地利科學家在實驗室大量合成出有史以來最長的穩定線性碳鏈,其由6000多個碳原子組成,或有助最終批量製造出目前已知的最硬的物質——碳炔。

碳炔是什麼?

碳炔是碳原子聚集在一起形成的鏈,這些碳原子通過雙鍵或者交替的單鍵和三鍵連接在一起。碳炔被認為是世界上最強韌的材料,強度比鋼高200多倍,超過鑽石40倍,是石墨烯抗拉強度的2倍。

碳炔研究新突破

2019年:世界上最硬的新材料——“碳炔”重大突破

理論上,碳炔的力學特性超過所有已知材料,比石墨烯硬兩倍,比金剛石硬40倍,抗拉強度比其他碳材料都還要高。因為這些特性,所以大家都試著想做出穩定的碳炔。現在,有一個研究小隊找到了可以大量生產碳炔的方法。他們將兩層石墨烯壓在一起,接著捲成薄薄的雙層碳納米管。再用納米管包覆原子,保護碳鏈不崩解。這項研究發表在自然材料期刊中。

來源:維也納大學物理學院 Lei Shi

在這項研究發現之前的碳鏈最高紀錄是100個原子,這種新方法打破了這項記錄,創下高連6400個原子的最新記錄,而且這個碳鏈能保持在穩定狀態。

2019年:世界上最硬的新材料——“碳炔”重大突破

此外,碳炔的碳鏈越長,其電氣特性會隨著增加,因此研究人員可以更成功有效地研究此納米管。碳炔的可應用範圍非常廣,在這個神奇材料推出後,究竟會出現哪些新產品呢?讓我們一起來期待。

碳家族很有趣,龍生九子,各不相同。最堅硬的金剛石和最柔軟的石墨,是碳元素自然形式下的單質同素異形體;而人工碳化合物如尼龍、汽油、塑料等在生活中更是舉目可見;備受寵愛的新材料石墨烯,因性能超群正在“長江後浪推前浪”;關注碳炔及其廣泛的應用,對最強硬材料我們充滿了熱切的期待。

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