Carbyne under spänning. (a) DFT -beräkningar av energi som funktion av stam ɛ. Den elektroniska densiteten för karbyne (polyyn) (b) i jämvikt och (c) under spänning visar en mer uttalad bindningsväxling i ansträngd karbyne. (d) Alternering av bindningslängd och (e) ökning av bandgap som en funktion av töjning. Upphovsman:arXiv:1308.2258 [cond-mat.mtrl-sci]
(Phys.org) - Ett papper om Arxiv presenterar en detaljerad titt på egenskaperna hos carbyne, starkare än grafen och diamant, ett riktigt supermaterial. Tidningen har titeln, "Carbyne från de första principerna:Kedja av C -atomer, en nanorod eller en nanorop? "Författare är Mingjie Liu, Vasilii I. Artyukhov, Hoonkyung Lee, Fangbo Xu, och Boris I. Yakobson, från Rice University, i Houston, från institutionerna för maskinteknik och materialvetenskap, kemi, och Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology. De har beräknat egenskaperna hos carbyne. Beskrivs som en kedja av kolatomer som är länkade med alternativa trippel- och enkelbindningar eller genom på varandra följande dubbelbindningar, carbyne är av särskilt intresse, kemister hittar, för det är starkare, och styvare än någonting som de har sett förut. Upptäckten av carbyne är inte helt ny. Utforskningar av carbyne har sin egen historia.
Indikationer på naturligt bildad karbin observerades i sådana miljöer som stötkomprimerad grafit, interstellärt damm, och meteoriter, sa författarna. Nyligen, kedjor med längd upp till 44 atomer har syntetiserats kemiskt i lösning.
Någon annanstans, en rapport från Rice University om karbyneforskning 2011 sa att medan karbyne anses vara ett exotiskt material, senaste experiment visade att den kan syntetiseras och stabiliseras vid rumstemperatur, där lagringen huvudsakligen är av intresse.
Av särskilt intresse för den nya artikeln om carbyne är att forskning från Rice -teamet visar hur starkt och styvt detta supermaterial är. De kunde beräkna dess egenskaper. I presentationen av en sammanfattning och slutsatser av deras forskning, författarna sa att de kunde skapa ett omfattande porträtt av carbyne. Några viktiga punkter är följande. Den har en extrem draghållfasthet, styvare med en faktor två än grafen- och kolnanorör - och en specifik styrka som överträffar den hos något annat känt material. Dess flexibilitet ligger mellan de hos typiska polymerer och dubbelsträngat DNA, de fortsatte, med en uthållighetslängd på ~ 14 nm.
En kombination av ovanliga mekaniska och elektroniska egenskaper, de sa, är av stort intresse för applikationer i nanomekaniska system, opto-/elektromekaniska anordningar, starka och lätta material för mekaniska tillämpningar, eller som energilagringsmatriser med hög specifik yta.
Deras forskning stöddes av Robert Welch Foundation, en finansieringskälla för kemiforskning, och energidepartementet.
© 2013 Phys.org
