Международная группа исследователей создала стабильную форму карбина – самого прочного материала в мире. Это единственная форма углерода, которую физикам до сих пор не удавалось синтезировать, хотя они бились над этой задачей более 50 лет. Результаты работы ученых, достигших успеха, опубликовал журнал Nature.
О существовании карбина научный мир знает с 1885 года: тогда немецкий физик Адольф фон Байер открыл этот материал, состоящий из одной цепочки атомов углерода. Однако изобретатель считал создание карбина невозможным из-за его нестабильности: из-за высокой реакционной способности материал моментально уничтожался после создания.
Однако ученые предполагали, что по свойствам карбин превосходит все известные материалы. Он в два раза жестче графена и в 40 раз жестче алмаза, а предел прочности при растяжении у него больше, чем у любого другого углеродного материала.
Возможности применения такого материала в различных сферах производства просто огромны: от создания молекулярной техники будущего – до новых возможностей хранения водорода. Неудивительно, что физики всего мира долгие годы пытались найти пути стабилизации карбина. Теперь же ученые заявляют, что их открытие позволит не только создавать стабильную форму материала, но и наладить его массовое производство.
Методика создания карбина выглядит следующим образом. Ученые крепко соединили два слоя графена и завернули их в углеродные нанотрубки с двойными стенками – чтобы они защищали карбиновые цепи от уничтожения из-за нестабильности. В результате получилась цепочка карбина длиной более 6400 атомов, которая сохраняет стабильность. Предыдущий рекорд карбиновой цепи составлял всего 100 атомов.
Учитывая, что электронные свойства карбина растут прямо пропорционально длине его цепочки, ученые теперь смогут экспериментировать с материалом в нанотрубке намного эффективнее, чем раньше. Все это делает использование карбина в производстве лишь вопросом времени.