Carbin - erogba onisẹpo kan
Gẹgẹbi iwe akọọlẹ Awọn ohun elo Iseda ti royin ni Oṣu Kẹwa 2016, awọn onimo ijinlẹ sayensi lati Ẹka ti Fisiksi ni Yunifasiti ti Vienna ti ṣakoso lati wa ọna lati ṣe carbine iduroṣinṣin, ie. Erogba onisẹpo kan, eyiti a kà si paapaa lagbara ju graphene (erogba onisẹpo meji).
Ti a tun gba bi ireti nla ati ikọlu ti Iyika ohun elo, paapaa ṣaaju ki o to di otitọ ni imọ-ẹrọ, graphene le ti sọ di mimọ tẹlẹ nipasẹ ibatan ibatan erogba rẹ - Carbin. Awọn iṣiro fihan pe agbara fifẹ ti carbyne jẹ igba meji ti o ga ju ti graphene lọ, lakoko ti agbara fifẹ rẹ duro ni igba mẹta ti o ga ju ti diamond. Carbyne jẹ (itumọ imọ-jinlẹ) iduroṣinṣin ni iwọn otutu yara, ati nigbati awọn okun rẹ ba wa ni ipamọ papọ, wọn pin ara wọn ni ọna asọtẹlẹ.
Eyi jẹ ẹya allotropic fọọmu ti erogba pẹlu ọna polyalkyne (C≡C) n, ninu eyiti awọn ọta ṣe awọn ẹwọn gigun pẹlu yiyan ẹyọkan ati awọn iwe adehun meteta tabi awọn iwe ifowopamosi ilọpo meji. Iru eto yii ni a npe ni eto onisẹpo kan (1D) nitori pe ko si ohun miiran ti o so mọ filamenti-atomiki kan. Awọn be ti graphene si maa wa meji-onisẹpo, bi o ti gun ati ki o fife, ṣugbọn awọn dì jẹ nikan kan atomu nipọn. Iwadi ti a ṣe titi di isisiyi ni imọran pe ọna ti o lagbara julọ ti carabiner yoo jẹ awọn okun meji ti o ni asopọ pẹlu ara wọn (1).
Titi di aipẹ, diẹ ni a mọ nipa carbine. Àwọn onímọ̀ ìjìnlẹ̀ sánmà sọ pé wọ́n kọ́kọ́ ṣàwárí rẹ̀ nínú àwọn meteorites àti ekuru interstellar.
Mingji Liu ati ẹgbẹ kan ni Ile-ẹkọ giga Rice ti ṣe iṣiro awọn ohun-ini imọ-jinlẹ ti carbine ti o le ṣe iranlọwọ ninu iwadii agbara. Awọn oniwadi ṣe agbekalẹ itupalẹ kan ni akiyesi awọn idanwo fun agbara fifẹ, agbara fifẹ ati abuku torsional. Wọn ṣe iṣiro pe agbara kan pato ti carbyne (ie agbara si ipin iwuwo) wa ni ipele ti a ko rii tẹlẹ (6,0-7,5 × 107 N∙m/kg) ni akawe si graphene (4,7-5,5. 107 × 4,3 N∙m/kg), erogba nanotubes (5,0-107×2,5 N∙m/kg) ati diamond (6,5-107×10 N∙m/kg). Kikan iwe adehun kan ni ẹwọn awọn ọta nilo agbara ti o to 14 nN. Gigun pq ni iwọn otutu yara jẹ nipa XNUMX nm.
Nipa fifi kun ẹgbẹ iṣẹ CH2 opin ti awọn carbine pq le ti wa ni lilọ bi a DNA okun. Nipa "ṣe ọṣọ" awọn ẹwọn carabiner pẹlu orisirisi awọn ohun elo, awọn ohun-ini miiran le yipada. Afikun awọn ọta kalisiomu kan ti o sopọ pẹlu awọn ọta hydrogen yoo ja si ni kanrinkan ibi ipamọ hydrogen-iwuwo giga.
Ohun-ini ti o nifẹ ti ohun elo tuntun ni agbara lati ṣe awọn iwe ifowopamosi pẹlu awọn ẹwọn ẹgbẹ. Ilana ti ṣiṣẹda ati fifọ awọn iwe ifowopamosi wọnyi le ṣee lo lati fipamọ ati tu agbara silẹ. Nitorinaa, carabiner le ṣiṣẹ bi ohun elo ipamọ agbara ti o munadoko pupọ, nitori awọn ohun elo rẹ jẹ atomu kan ni iwọn ila opin, ati pe agbara ohun elo tumọ si pe yoo ṣee ṣe lati dagba leralera ati fọ awọn iwe adehun laisi eewu ti fifọ. moleku ara rẹ fọ lulẹ.
Ohun gbogbo tọkasi pe nina tabi yiyi carabiner yipada awọn ohun-ini itanna rẹ. Awọn onimọran paapaa daba gbigbe awọn “awọn ọwọ” pataki si awọn opin ti moleku, eyiti yoo gba ọ laaye lati yarayara ati irọrun yi adaṣe tabi aafo ẹgbẹ ti carbyne.
2. A pq ti carabiners inu kan graphene be
Laanu, gbogbo awọn ohun-ini ti a mọ ati ti ko tii ṣe awari ti carbine yoo wa ni imọ-jinlẹ ẹlẹwa nikan ti a ko ba le ṣe agbejade ohun elo ni olowo poku ati ni titobi nla. Diẹ ninu awọn ile-iwadii iwadii ti royin ngbaradi carbine kan, ṣugbọn ohun elo naa ti jẹri riru gaan. Diẹ ninu awọn chemists tun gbagbọ pe ti a ba so awọn okun meji ti carabiner kan, yoo wa bugbamu. Ni Oṣu Kẹrin ti ọdun yii, awọn ijabọ wa ti idagbasoke ti carabiner iduroṣinṣin ni irisi awọn okun inu awọn “ogiri” ti eto graphene (2).
Boya ilana ti University of Vienna ti a mẹnuba ni ibẹrẹ jẹ aṣeyọri. A yẹ ki o wa laipe.
