世界最强韧材料碳炔可批量生产:强度超钻石40倍

石墨烯结构内部示意图。研究人员采用双层壁碳纳米管来生成稳定的碳链,其长度也创下新的记录。

在托马斯皮希勒(Thomas Pichler)的领导下,来自维也纳大学的研究团队开发出了一种新方法,能批量生产出由超过6400个碳原子组成的碳链。在此之前,一条碳链的长度记录只有约100个碳原子。

北京时间4月21日消息,据英国《每日邮报》报道,在问世50多年之后,终于有研究团队找到了批量生产碳炔(carbyne)的方法。碳炔相当于碳的一维形式由碳原子聚集在一起形成的链,被认为是世界上最强韧的材料,强度超过钻石40倍。

在新的方法中,研究人员采用双层壁碳纳米管来生成稳定的碳链,其长度也创下新的记录。1885年,德国化学家阿道夫冯拜尔(Adolf von Baeyer)首次提出了碳炔的概念,他描述了线性炔碳或者说无限长度的碳链的存在,并将其称为carbyne。不过,他同时指出该材料会非常难以获得,因为它极其不稳定。

在托马斯皮希勒(Thomas Pichler)的领导下,来自维也纳大学的研究团队开发出了一种新方法,能批量生产出由超过6400个碳原子组成的碳链。在此之前,一条碳链的长度记录只有约100个碳原子。

为了达到这一新的长度,研究者制造了双层壁纳米管,由两层石墨烯环绕组成。这些纳米管提供了稳定的环境,使超长碳链得以生成,长度比此前碳链长50倍以上。论文第一作者石磊说:密闭条件下超长线性碳链比目前已知的最长碳链提高了两个数量级的直接实验证据,是最终揭开真正一维的碳同素异形物奥秘的一大跨越。