科學家製造出世界上最強的材料: 碳炔卡拜比鑽石強40倍!

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科學家已經成功找到新方法,可以合成出超長且穩定的1D碳鏈,其強度比奈米碳管(Carbon Nanotube)強兩倍,比鑽石強很多。

難以捉摸的卡拜

碳元素非常靈活,一直以來科學家都在製作新的碳同素異形體,訴求耐用且多功能的材料,像是大家最愛的材料:石墨烯(Graphene)

碳族是非常有潛力的元素,不過,即使已經發展出不少碳材料,卡拜(carbyne, 亦有譯作“碳炔”、“線型碳”)還是令人難以捉摸。科學家研究了50年,還是無法合成出卡拜,這是科學家唯一無法合成出的型態。

其中一個原因是卡拜極其不穩定,Adolf von Baeyer 在 1885 年首度發現這個一維碳鏈,當時他說卡拜的反應性很高導致形成後馬上就崩解,是個難以捉摸的材料。

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我們該怎麼做?

理論上,卡拜的力學特性超過所有已知材料,比石墨烯硬兩倍,比鑽石硬40倍,抗拉強度比其他碳材料都還高。因為這些特性,所以大家都試著想做出穩定的卡拜。

現在,有一個國際研究小隊找到了可以大量生產卡拜的方法。

他們將兩層石墨烯壓在一起,接著捲成薄薄的雙層碳奈米管。再用奈米管包覆原子,保護碳鏈不崩解。這項研究發表在自然材料期刊中。

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來源:維也納大學物理學院 Lei Shi

在這項發現之前的碳鏈最高紀錄是100個原子,這個新方法打破了這項紀錄,創下高達6400個原子的最新紀錄,而且這個碳鏈能保持在穩定狀態。

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此外,卡拜的鏈越長,其電氣特性會隨著增加,因此研究人員可以更成功有效地研究此奈米管。卡拜的可應用範圍非常廣,在這個神奇材料推出後,究竟會出現哪些新產品呢?讓我們一起來期待。

來源:Futurism