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. Ochrana pred tropickou horúčavou
  2. Keď Slováci krotia morský vietor
  3. Už aj čerpacia stanica OMV Spišská Nová Ves je v novom šate
  4. 10 tipov z histórie: ako zbohatnúť podľa úspešných velikánov
  5. Robila som domáci džem z ovocia z Kauflandu. Ako to dopadlo?
  6. Zákazníkov sme odmenili darčekmi v hodnote 250 000€
  7. Porovnanie najobľúbenejších last minute destinácií
  8. Vizuálny smog je problém
  9. Reportáž: Na Záhorí vyrábajú svetové omietky
  10. Volkswagen Arteon spája limuzínu s rodinou
  1. Keď Slováci krotia morský vietor
  2. Ochrana pred tropickou horúčavou
  3. Pivovar Šariš investoval do kultúry
  4. Už aj čerpacia stanica OMV Spišská Nová Ves je v novom šate
  5. Savills Investment Management kupuje Gdanski Business Center II
  6. Škôlka od srdca
  7. Zákazníkov sme odmenili darčekmi v hodnote 250 000€
  8. 10 tipov z histórie: ako zbohatnúť podľa úspešných velikánov
  9. Robila som domáci džem z ovocia z Kauflandu. Ako to dopadlo?
  10. Križovatka si vyžiada rozsiahlu odstávku teplej úžitkovej vody
  1. Porovnanie najobľúbenejších last minute destinácií 15 006
  2. Reportáž: Hranolky z McDonald’s sú zložené z 5 ingrediencií 10 168
  3. Vizuálny smog je problém 9 477
  4. Objavte najvzácnejšiu hubu na svete. Rastie na Liptove 7 723
  5. Volkswagen Arteon spája limuzínu s rodinou 5 750
  6. Spoznajte exotický Zanzibar od severu až po juh 4 730
  7. Prešovská Spinea tromfla Japoncov a spresnila roboty 4 581
  8. Dovolenka pri Mŕtvom mori a tipy na overené hotely 3 901
  9. Historickým vláčikom sa prichádza previezť stále viac turistov 3 781
  10. Najvýhodnejšia dovolenka v Tatrách a Liptove 3 514

Téma: Grafén


Hlavné správy zo Sme.sk

AUTO

Vývojár palív v F1 pre SME: Niekedy vieme viac ako technici

Benoit Poulet už začína vyvíjať benzín na budúci rok.

DOMOV

Operoval Dančiaka. Nepomerili sme sa, vraví lekár Izák

Cukrovkár nemusí oslepnúť, ak dodržuje režim, zhodujú sa lekári.

Stĺpček Petra Schutza

Zakuklení komunisti v Smere sú nebezpečnejší

Ako si Fico poisťuje priazeň voličov.

Neprehliadnite tiež

Primitívny človek vzpriamený vyhynul, lebo bol lenivý

Robili si vlastné nástroje, no z nekvalitných surovín.

PODCAST ZOOM

Zoom: Vesmírny extrém potvrdil Einsteinove predpovede

Čo ukázalo pozorovanie extrémnych podmienok.

Odmerali rýchlosť smrti bunky. Sú to dva milimetre za hodinu

Smrť buniek sa podobá padajúcemu dominu.