ساخت کربنی سبک و قوی با خاصیت لاستیکی و رسانایی

به گزارش گروه فضای مجازی ، سرپرست این گروه تحقیقاتی زیشنگ ژائو، پروفسور دانشگاه یانشان چین می‌گوید: به بیان ساده، بهترین خواص گرافن و الماس که هر دو اشکالی متفاوتی از کربن هستند در این ماده با هم ترکیب شده است.

وی ادامه می‌دهد: ترکیب این خواص کاربردهای بسیار زیادی در نیروهای نظامی و صنعت هوا و فضا دارد.

کربن عنصری است که به نظر می‌رسد قابلیت‌های نامحدودی دارد. این ویژگی به این خاطر است که کربن می‌تواند پیوندهای شیمیایی مختلفی تشکیل دهد و به این ترتیب ساختارهای بسیار جالبی از خود نشان دهد.

فشار ابزار مناسبی برای کنترل این پیوندهای شیمیایی است و می‌تواند این انتقال فاز را به پیش ببرد و عاملی برای تغییر شکل کربن باشد. به عنوان مثال در شرایط فشار بالا، گرافیت نرم به الماس تبدیل می‌شود که سخت‌ترین ماده‌ای است که تاکنون بر روی زمین شناخته شده است.

 

 

در این مطالعه جدید محققان ساختار بی‌نظمی از کربن به نام کربن شیشه‌ای را تحت فشار و گرما قرار دارند تا شکل جدیدی از این عنصر بسازند.

ژائو می‌گوید: این فرایند مشابه با فرایند تبدیل گرافیت به الماس است اما دمای استفاده شده آن قدر بالا نیست که منجر به تولید الماس شود.

نتیجه کربن شیشه‌ای فشرده‌ای است که خواص هیبریدی استثنایی از خود نشان می‌دهد که شامل سبکی، قدرت بسیار زیاد، سختی، الاستیکی و رسانایی جریان الکتریکی است.

این کربن شیشه‌ای فشرده بیش از دو برابر قوی‌تر از فیبرهای کربنی معمولی، الماس سیمانی، کاربید سیلیکونی و سرامیک‌های برم کاربیدی است که در حال حاضر در صنایع استفاده می‌شوند.

ژائو می‌گوید: ما به مطالعات خود ادامه می‌دهیم تا مواد ساختاری جدیدی ایجاد کنیم که قدرت، سختی و خاصیت الاستیکی قابل توجهی دارند. هدف نهایی ما دستیابی به ماده فوق قوی و بسیار سختی است که خاصیت فوق الاستیکی داشته باشد.

این یافته در مجله Science Advances به چاپ رسیده است.

 

منبع: ایسنا