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美国开发新的碳材料 - “混沌碳晶”

文章来源:365bet外围时间:2019-10-29
美国卡内基研究所最近与内布拉斯加州林肯大学的科学家合作,根据物理学家协会网络8月17日(北京时间)的报告,报告了一种新型的碳与水晶混合物。产生的两种晶体结构是有序的无序排列,称为混沌晶体。
这种材料很硬,可以在钻石中留下凹痕。
该发现在力学,电子学和电化学领域具有广泛的应用前景。
相关文章发表在8月17日的“科学”杂志上。
碳在宇宙中占据第四位,仅次于氢,氮,氧,石墨,金刚石,单层蜂窝石墨烯,圆柱形纳米管,笼状富勒烯。巴基球
这些碳中的一些以晶体形式存在,即,重复碳原子单元的结构,组织成规则结构,而其他碳是无定形的。
此外,科学家认为可能存在结晶和无定形混合物,但之前从未观察到它们。
该研究由卡内基研究所的王林领导。
他们将二甲苯(C 8 H 10)的有机溶剂加入到巴基球(C-60)中并使其溶解,并确认压力在不同压力下变化。
在相对低的压力条件下,C-60保持笼的形状,随着压力的增加,笼结构开始分解成无定形碳基团。
然而,这些无定形碳基团保持原位形成晶格结构。
研究人员将其命名为无定形碳簇。
形成这种结构的压力范围非常窄。
如果压力小于300,000,压力释放后恢复原状,达到3200时稳定,即使压力释放也不返回。
研究人员随后使用LaboratorioNacionaldeAragón的最新光源和布鲁克海文国家实验室的同步光测试了新材料并验证了其结构。
他们通过挤压发现了实验金刚石中留下的压痕。这表明新材料的硬度与金刚石的硬度相同。
当通过加热除去混沌晶体中的溶剂时,它们失去其规则的网络结构。
研究人员解释说,溶剂被证明是维持这种混沌晶体化学转变的关键。
因为存在许多类似的溶剂,理论上可以制造类似的碳的晶格结构,但是可以通过施加更轻的压力。
王林说:创造了一种硬度可与钻石相媲美的新型碳材料。
当在非常高的压力下形成时,该材料可以在正常条件下存在,这意味着它们具有广泛的实际应用。
(记者张立军)