SME
Sobota, 31. október, 2020 | Meniny má AurelaKrížovkyKrížovky

Vedci objavili nový supermateriál

Nová štruktúra z uhlíka by mohla byť najpevnejšou substanciou na svete.

Vedci skúmajú karbín, ktorý ukrýva uhlík.Vedci skúmajú karbín, ktorý ukrýva uhlík. (Zdroj: TISNCM)

BRATISLAVA. Uhlík je na Zemi všade. Skladá sa z neho život a do tela sa ľudom dostáva pri každom vdýchnutí. Z takmer čistého uhlíka sa skladajú banálne predmety ako tuha v ceruzke, ale aj mimoriadne vzácne diamanty.

Nudný grafit od extrémne tvrdého diamantu odlišuje len vnútorná štruktúra – teda to, ako sú jednotlivé atómy uhlíka zoradené a poprepájané.

Vedci sa v posledných desaťročiach naučili uhlík skladať do najrôznejších foriem a ukázalo sa, že správne zoradené atómy uhlíka dokážu vytvoriť materiály s mimoriadnymi vlastnosťami.

Vznikli tak nanotrubice či superpevný materiál grafén, ktorého objav odmenili v roku 2010 Nobelovou cenou.

Zatiaľ len na papieri

Karbín

Reťazec uhlíkových atómov prepojených striedavou jednoduchou a trojitou väzbou, zriedkavejšie dvojitou väzbou.

Je dvojnásobne pevnejší ako doteraz grafén či nanotrubive, problém je, že sa ťažko získava.

Vedci z Riceovej univerzity v USA teraz ukázali, že uhlík skrýva materiál ešte pevnejší ako diamanty či grafén.

Vo vedeckom časopise ACS Nano zverejnili štúdiu, v ktorej teoreticky vypočítali vlastnosti karbínu – štruktúry jednotlivých uhlíkových atómov prepájaných striedavo jednoduchou a trojitou väzbou, prípadne dvojitou väzbou.

Karbín je podľa výpočtov v ťahu dvojnásobne pevnejší ako v súčasnosti najpevnejšie uhlíkové nanotrubice či grafén. Má tiež rádovo vyššiu tuhosť ako všetky doteraz známe formy uhlíka.

Existenciu karbínu vedci predpokladajú už od 60. rokov minulého storočia a mikroskopické množstvo materiálu sa už podarilo v laboratóriu vytvoriť. Nebolo to však dosť na podrobné testovanie jeho vlastností.

Skupina vedcov okolo fyzika Borisa Yakobsona preto vlastnosti karbínu vypočítala na základe matematického modelu.

„Môžete sa naň pozerať ako na stuhu grafénu orezanú na jeden atóm alebo ako na najtenšiu možnú nanotrubicu,“ povedal Yakobson pre portál Science Daily.

Chýba veľkovýroba

Na rozdiel od grafénu, ktorý sa vedcom darí vyrábať v čoraz väčších množstvách, je karbín v súčasnosti zaujímavý skôr z teoretického hľadiska. Vedcom sa síce malé množstvo materiálu podarilo čiastočne stabilizovať aj pri izbovej teplote, no vyrobiť zmysluplné množstvo karbínu zatiaľ nevedia. Časť vedeckej obce podľa BBC pochybuje, či bude masová výroba karbínu vôbec niekedy možná.

V praxi by sa materiál dal využiť pri konštrukcii nanomechanizmov či ako súčasť systémov na úschovu energie. Veľký význam však má aj teoretické skúmanie materiálu.

„Bez ohľadu na možné využitie je z akademického hľadiska veľmi vzrušujúce poznať najpevnejšie možné zoskupenie atómov,“ dodal Yakobson. Jeho tím teraz uvažuje nad tým, že podobné štruktúry skúsi teoreticky vytvoriť aj z ostatných základných prvkov.

DOI: 10.1021/nn404177r

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Téma: Grafén

Prečítajte si aj ďalšie články k téme
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Plošné testovanie na Covid-19 v Bratislave.
Ľudia čakajú na plošné testovanie v Bratislave.

Kam ísť na test, čo s pozitívnymi a čo bude s netestovanými? (otázky a odpovede)

Certifikát z plošného testovania na Covid-19 je vstupenkou do obchodov.

Pri plošnom testovaní sa využívajú antigénové testy.
Stĺpček šéfredaktorky Beaty Balogovej

Testovanie nie je hlasovanie, dajte sa otestovať

Je dôležité, aby štát dokázal otestovať všetkých, ktorí chcú byť zodpovední.

Beata Balogová, šefredaktorka denníka SME

Neprehliadnite tiež

Podcast Klik

Klik: Apple pravdepodobne pracuje na vlastnom vyhľadávači

Komentovaný prehľad technologických správ.

Podcast Klik
Podcast Tech_FM

Čierne diery sú aj také, aké by nemali byť

Čo nás učí gravitačná astronómia.