Экзотической форме углерода предсказали исключительные механические свойства

Изогнутая цепь карбина
Изогнутая цепь карбина

Ученые из университета Райса провели моделирование механических свойств линейного углерода карбина, и обнаружили, что этот материал должен обладать рекордной жесткостью и прочностью. По этим параметрам карбин превосходит все известные материалы, в том числе и другие формы углерода: алмаз, графен и нанотрубки. Исследование пока не принято к публикации, но с его препринтом можно ознакомиться в архиве Корнельского университета. Кратко о работе пишет блог Technology Review.

Выводы ученых основаны на наиболее сложном математическом моделировании, в котором учитываются только базовые квантовые свойства химической связи (так называемый first-principles расчет). Результаты моделирования показали, что жесткость (характеристика сопротивления растяжению) карбина вдвое превышает аналогичное свойство самых жестких известных материалов, таких как графен и углеродные нанотрубки.

По прочности, то есть по максимальной силе, которую материал выдерживает без разрушения, карбин также оказался рекордсменом. В этом, однако, вещество не столь разительно отличалось от других аллотропных модификаций углерода. Соответствующее значение (6,0–7,5×107 ньютон-метр на килограмм), лишь немногим превышало прочность графена (до 5,5×107) и алмаза (до 6,5×107). Следует отметить, что в данных расчетах имеется в виду прочность идеальных материалов, которые совершенно не содержат дефектов.

Карбин является одной из наименее изученных аллотропных модификаций углерода. Впервые о возможности его существования стало известно из работ советских химиков Коршака, Сладкова, Касаточкина и Кудрявцева. Исследование с описанием метода получения вещества было опубликовано в 1967 году в журнале Доклады академии наук СССР и получило широкую известность на родине. В 1982 году в Science результаты советских химиков были поставлены под сомнение: оказалось, что сигнал, приписываемый карбину, мог быть получен из-за примесей силикатов. В дальнейшем сигналы, соответствующие карбину, были обнаружены в межзвездном пространстве и в некоторых земных углеродных материалах.

Существование длинных молекул карбина до сих пор является спорным, однако короткие цепи (−C≡C−)n (их называют полиинами) хорошо известны. В 2010 году с использованием специальных защитных групп было синтезировано соединение с 44 атомами углерода в такой цепи.

Обсудить
Наука и техника11:26Сегодня
Юрий Гагарин вместе со своей матерью Анной Тимофеевной выступает на митинге в родном городе Гжатск.

Возвращение легенды

Кто возродит служившую Гагарину и Radiohead «Октаву»
Пан или пропал
Киев угрожает арестами активов «Газпрома» за пределами национальной юрисдикции
Вода камень точит
Инвестиционная привлекательность столицы может вырасти на 10 процентов
Сергей КурченкоОтнять и поделить
Какую собственность на Украине все еще может потерять Россия
Кистью и краской
Неизвестные кадры Великой Отечественной через призму советской ретуши
Юрий Гагарин вместе со своей матерью Анной Тимофеевной выступает на митинге в родном городе Гжатск.Возвращение легенды
Кто возродит служившую Гагарину и Radiohead «Октаву»
Стив ДжобсГнилой пепин
Забытая история худшего в истории продукта от Apple
Аскот, ВеликобританияДень безумных шляп
Почему британские аристократы, съехавшиеся на скачки в Аскоте, так странно одеты
Миллениалы в бегах
Куда иммигрировать молодому россиянину, мечтающему жить за границей
 reaches up to the sky during the summer solstice at Stonehenge, near Salisbury in England, Tuesday, June 21, 2011. The ancient stone circle of Stonehenge is a World Heritage Site erected between approximately 3000BC and 1600BC and despite years of research the reason behind its construction remains a mystery. The summer solstice in the northern hemisphere occurs annually on June 21 and is the time at which the sun is at its northernmost point in the sky.Меч и мотоцикл
Зачем тысячи ведьм и друидов собрались возле Стоунхенджа
Автомобильные братья, которых разлучили маркетологи
Одна марка, одна и та же модель, но очень разные машины
Самые качественные машины в мире
Машины каких брендов ездят в сервис реже остальных
Тест и стоимость владения Skoda Superb
Длительный тест универсала Skoda Superb: итоги
Самые крутые участники гонки Pikes Peak
Лучшие автомобили «Гонки в облаках» за ее 101-летнюю историю
Вите надо выйти
Соседи несколько лет травят москвича, который отказывается переселяться
Без свидетелей
Дома для тех, кто ненавидит соседей
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Классовая борьба
На смену дешевым квартирам в Москве пришел новый вид жилья
Да катитесь вы
Семейная пара отказалась от квартиры и поселилась в автобусе