Μελέτη αναδεικνύει το καρβύνιο ως το νέο “ισχυρότερο υλικό στον κόσμο”

Σύμφωνα με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Rice στο Texas, με επικεφαλής το θεωρητικό φυσικό Boris Yakobson, ένα υλικό με την ονομασία “καρβύνιο” μπορεί να αποτελέσει το ισχυρότερο στον κόσμο, σύμφωνα με σχετικούς υπολογισμούς, με την προϋπόθεση κάποιος να το κατασκευάσει σε μεγάλες ποσότητες (κάτι που, ωστόσο, κάποιοι αμφισβητούν ότι μπορεί να συμβεί). Οι ερευνητές του Rice δημοσίευσαν, μάλιστα, τα σχετικά συμπεράσματά τους αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό ACS Nano.

Το καρβύνιο είναι μία αλυσίδα ατόμων άνθρακα, που συνδέονται μεταξύ τους είτε με διπλούς είτε -εναλλάξ- με μονούς ή τριπλούς ατομικούς δεσμούς. Αυτό το καθιστά ένα μονοδιάστατο υλικό, σε αντίθεση με το γραφένιο (το οποίο θεωρείται έως τώρα το ισχυρότερο υλικό στον κόσμο) που είναι ένα δισδιάστατο υλικό με το πάχος ενός ατόμου.

Παρά το ότι είναι μία αλυσίδα ατόμων άνθρακα (ένα σπάνιο είδος του η αλήθεια), το καρβύνιο έχει τη διπλή αντοχή στον εφελκυσμό (τέντωμα) από τον προκάτοχο του το γραφένιο, ξεπερνώντας αυτήν κάθε γνωστού υλικού έως σήμερα. Επιστήμονες έχουν ήδη υπολογίσει ότι χρειάζεται ένας ελέφαντας που ισορροπεί πάνω σε ένα μολύβι για να σπάσει ένα φύλλο γραφενίου. Το καρβύνιο, σύμφωνα με τους ερευνητές του Rice, έχει, επίσης, τρεις φορές μεγαλύτερη αντοχή στην ακαμψία από το διαμάντι.

Οι επιστήμονες παρατήρησαν, μάλιστα, ότι παραμένει σταθερό σε θερμοκρασία δωμάτιου, καθώς αντιστέκεται σε μεγάλο βαθμό στους χημικούς δεσμούς με κοντινές αλυσίδες, ερχόμενοι σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες που αμφισβητούσαν αυτή του την ιδιότητα. Στόχος τους τώρα είναι να καταφέρουν να το συνθέσουν σε μεγάλη ποσότητα, ώστε να έχουν γι’ αυτό μία ολοκληρωμένη μηχανική εικόνα που θα επιβεβαιώσει τα συμπεράσματά τους.

Όσο για το πού μπορεί να είναι χρήσιμο το καρβύνιο, ο Yakobson σημειώνει: “Θα μπορούσε να το δει κάποιος σαν μία πολύ λεπτή κορδέλα γραφενίου, σε ένα μόνο άτομο ή ένα πολύ λεπτό νανοσωλήνα. Θα μπορούσε να είναι χρήσιμο σε συστήματα νανομηχανικής, σε συσκευές όπως αισθητήρες ή ισχυρά και ελαφριά υλικά για μηχανικές εφαρμογές και αποθήκευση ενέργειας.”

Θεωρίες για το καρβύνιο εμφανίστηκαν για πρώτη φορά το 19ο αιώνα και το υλικό συντέθηκε για πρώτη φορά στην πρώην ΕΣΣΔ, το 1960. Από τότε το έχουμε δει σε συμπιεσμένο γραφίτη, έχει ανιχνευτεί σε διαστρική σκόνη και έχει δημιουργηθεί σε μικρές ποσότητες σε πειράματα.

Άκρως υποσχόμενος υποψήφιος για το επόμενο υπερ-υλικό του πλανήτη, δε νομίζετε;