Vedci objavili nový supermateriál

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

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

Chcete dostať upozornenie na najnovší článok tohto autora?
Objednajte si notifikáciu priamo na váš e-mail.
Odoberať autora na email

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Nedocenený génius - prečo chýba v našich knižniciach?
  2. Nižšie náklady vo firme? Tri tipy, kde sa dá ušetriť
  3. Ako dlho trvá vybavenie hypotéky? Zopár dní, ale aj pár týždňov
  4. Ste si istí, že máte zdravé srdce? Skontrolujte si ho zadarmo
  5. Dovolenka s deťmi v Egypte a tipy na overené hotely
  6. Trpký darček od vlády: prichádza nová 8 % daň z poistiek
  7. Vynovená OMV v Košiciach ponúka príjemnú atmosféru i nové služby
  8. Čo si myslia mamy youtuberov o tom, čo robia ich deti?
  9. Keď Slováci krotia morský vietor
  10. Volkswagen Touareg jazdí lepšie, než sme čakali
  1. Dovolenka s deťmi v Egypte a tipy na overené hotely
  2. Trpký darček od vlády: prichádza nová 8 % daň z poistiek
  3. Ako dlho trvá vybavenie hypotéky? Zopár dní, ale aj pár týždňov
  4. Všetko, čo rodiny milujú
  5. Bratislava má najmodernejšiu linku na triedenie surovín
  6. Vynovená OMV v Košiciach ponúka príjemnú atmosféru i nové služby
  7. Nižšie náklady vo firme? Tri tipy, kde sa dá ušetriť
  8. Čo si myslia mamy youtuberov o tom, čo robia ich deti?
  9. Keď Slováci krotia morský vietor
  10. Nedocenený génius - prečo chýba v našich knižniciach?
  1. Pätnásť destinácií na letnú dovolenku s odletom z Bratislavy 24 285
  2. Čo si myslia mamy youtuberov o tom, čo robia ich deti? 23 247
  3. Trpký darček od vlády: prichádza nová 8 % daň z poistiek 11 838
  4. Chystáte výlet do Rakúska? Toto miesto má najlepšie zážitky 9 187
  5. Nedocenený génius - prečo chýba v našich knižniciach? 4 820
  6. Ste si istí, že máte zdravé srdce? Skontrolujte si ho zadarmo 4 662
  7. Volkswagen Touareg jazdí lepšie, než sme čakali 4 387
  8. Ako vzniká jeden z najkvalitnejších kolagénov na Slovensku? 3 429
  9. Vynovená OMV v Košiciach ponúka príjemnú atmosféru i nové služby 2 545
  10. Jozef Bíreš: Čerstvé potraviny sú pre človeka najhodnotnejšie 2 338

Téma: Grafén


Hlavné správy zo Sme.sk

EKONOMIKA

Nová ochrana osobných údajov umožní, aby na vás internet zabudol

Osobné údaje sú veľkou témou nielen pre firmy, ale aj pre ľudí.

STĹPČEK PETRA SCHUTZA

Európska komisia vrhla granát, ktorý mení situáciu

Zbytočná administratíva bude zrejme údelom mnohých firiem.

DOMOV

Opozícia neuspela, ministerka Matečná zostáva vo funkcii

Za vyslovenie nedôvery hlasovalo len 60 poslancov zo 134 prítomných.

Neprehliadnite tiež

DETSKÁ RUBRIKA

Sluky sú vtáčie radodajky, o mláďatá sa však starajú vzorne

Samce – kohúty – zobák neraz využívajú aj ako zbraň. Vo vzduchu ním útočia na svojich sokov, ak majú záujem o tú istú samičku.

Ako si vybrať najlepší fotoaparát podľa toho, čo chcete fotiť

Od lacných kompaktov až po drahú zrkadlovku. Poradíme vám, ako si vybrať dobrý fotoaparát.

PlayStation 5 príde zrejme o tri roky, Sony sa chce sústrediť na hry

Súčasná konzola vstupuje do poslednej fázy životného cyklu.

PODCAST ZOOM

Štartujeme Zoom, nový denný vedecký podcast denníka SME a Rádia_FM

Zoom zaznie aj vo vysielaní Rádia_FM.