| | 23 июня 2017 | Нoвoсти нaуки и тexники
Учeныe пoлучили нoвую фoрму углерода, материал, который, помимо прочности, обладает упругостью
Объединенная исследовательская группа из института Карнеги, Вашингтон, США, и университета Яньшаня, Китай, синтезировала материал, представляющий собой углерод в новой форме. Этот материал очень и очень прочен, но самым интересным является то, что он обладает упругими свойствами, подобно резине. Более того, новая форма углерода способна проводить через себя свет и электрический ток, что позволит использовать все это в очень широком круге областей применения, начиная от космической и военной техники и заканчивая бытовыми приборами.
Новая форма углерода была получена при помощи воздействия давления и высокой температуры на одну из аморфных форм углерода, не имеющего упорядоченной структуры, которая называется стеклоуглеродом (glassy carbon). Этот исходный материал был помещен под давление в 250 тысяч раз превосходящее атмосферное давление и нагрет до температуры порядка тысячи градусов Цельсия. При таких условиях атомы углерода формируют цепочки, соединяющиеся друг с другом различными способами. И в результате возникает форма углерода, одновременно имеющая свойства графита и алмаза.
Получение новой формы углерода стало результатом целого ряда экспериментов. В одних экспериментах ученые подвергали стеклоуглерод воздействию высокого давления при комнатной температуре, а в других — просто нагревали углерод до сверхвысоких температур. Получившийся в результате первых опытов материал абсолютно не имел упругости и не был способен восстанавливать свою форму даже после незначительной деформации. А во втором случае внутри углерода начинали образовываться алмазные нанокристаллы.
И в результате одного из промежуточных экспериментов, в котором использовался нагрев до умеренно высокой температуры, ученые получили новый углеродный материал, способный сжиматься более чем в два раза сильнее, нежели другие углеродные керамические материалы. Более того, новый упругий углерод способен полностью восстанавливать свою изначальную форму в месте достаточно сильных локальных деформаций.
«Легкие материалы, обладающие высокой прочностью и эластичностью, требуются в самых различных областях. В некоторых случаях эти материалы применяются на практике, несмотря на их высокую стоимость, на первый план здесь выходит малый вес и другие уникальные свойства таких материалов» — рассказывает Жишенг Жао (Zhisheng Zhao), профессор из университета Яньшаня.
