Ученые создали самый прочный материал

Несколько лет назад учёные из Университета Райса изучили свойства карбина – самого прочного на сегодняшний день материала. Карбин – это аллотропная форма углерода, более прочная, чем графен и алмаз.

Существование цепочной формы углерода было предсказано ещё в XIX веке, однако достаточно длинные углеродные цепочки получилось синтезировать лишь пару лет назад, но их длина не превышала 100 атомов. Учёным из Венского университета удалось продвинуться в этой области гораздо дальше. Они создали цепочку длиной в 6400 атомов.

Карбин представляет собой цепочку из атомов углерода, связи между звеньями которой могут быть двойными (альфа-карбин) или чередующимися одинарными и тройными (бета-карбин). Удельная жёсткость этого материала составляет 109 Н∙м/кг, а это вдвое больше, чем жёсткость графена, а удельная прочность — 6,0•107—7,5•107 Н∙м/кг, что также больше, чем у прочих материалов. Единственный недостаток этого вещества – его повышенная реактивность при комнатной температуре. Учёным удалось поддерживать крошечную цепочку атомов длиной в 14 нанометров в стабильном состоянии не более суток, после чего она разрушалась.

Австрийские исследователи подошли к проблеме с другой стороны. Они взяли два листа графена и наложили их друг на друга, а затем свернули их в форме трубки. В итоге получилось нечто наподобие графенового термоса. Внутри этого «термоса» они и синтезировали самую длинную на сегодняшний день карбиновую цепочку из 6400 атомов, которая остаётся стабильной до тех пор, пока её не вынимают из графеновой трубки. Конечно, область применения такого специфического материала ещё не придумана, но учёные всё равно очень рады своему открытию.

Результаты своей работы исследователи опубликовали в журнале Nature Materials