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 техника

Разумная роскошь

Больше не нужно выбирать между красотой и функциональностью
Иссам ЗахреддинХалифат убери
Сирийский терминатор три года косил джихадистов, но взорвался в день победы
Шпион, разлогинься
Мировые корпорации породили свои ЦРУ и КГБ, но проиграли интернету
«Мне довелось убивать русских»
Жажда крови, шепот смерти и грязная работа головорезов в Сирии
Пиво и сигареты
Тайная жизнь Северной Кореи
Доброе утро, Вьетнам!
Еще одна азиатская страна сошла с ума по караоке
«Бабушка спрашивает, заставляют ли мусульмане сменить веру»
История москвички, которая переехала в Объединенные Арабские Эмираты
Жируха
В лондонской канализации нашли мерзкое нечто
Тайное оружие наркобаронов
У них есть танки, суперкомпьютеры и беспилотники
Дайте грязи: конкуренты вседорожному хэтчу Kia Rio X-Line
Renault Sandero Stepway, Lada Vesta SW Cross и другие приподнятые бюджетники
Как через Instagram продают машины за миллионы
Соцсети, молодеющие покупатели и другие причуды современного рынка суперкаров
Семиместность не порок
Как из пятиместной Mazda CX-5 получился семиместный кроссовер CX-9
Тест: зачем машине эта штуковина?
Попробуйте угадать, зачем инженеры это придумали
Братва помнит
Чем украшают могилы криминальных авторитетов
Интим предлагать
Секс стал способом решения квартирного вопроса
«Я тупо решила, что теперь ем одну гречку»
Одинокая мать год сидела на крупе, чтобы накопить на квартиру
Раз, два, взяли!
Жилье в Крыму пока еще можно купить за копейки