一個包括燕山大學和華盛頓卡內(nèi)基研究所的研究團隊研發(fā)了一種超強度、輕質(zhì)碳，具有彈性和導電性。這種具有獨特性質(zhì)的材料可應用于各種應用中，從航天工程到軍事裝甲。
碳是一種似乎具有無限可能的元素。這是因為碳的電子配置允許大量自結(jié)合組合，產(chǎn)生大量性質(zhì)各異的材料。例如，透明超硬的鉆石，用于鉛筆盒工業(yè)潤滑的不透明石墨等都是只由碳元素組成的。
在這個國際合作團隊中，科學家密封加壓并加熱無序結(jié)構(gòu)形式的玻璃碳。玻璃碳原材料受到25萬倍正常大氣壓的壓力，被加熱到約1800華氏度，形成新的結(jié)實而有彈性的碳。他們的發(fā)現(xiàn)已發(fā)表在科學進展上。
科學家先前曾嘗試過將玻璃碳置于高壓和室溫(被稱為冷壓)或極高溫度下。但所謂的冷合成材料在環(huán)境壓力下無法維持其結(jié)構(gòu)，而極熱條件下又會形成納米金剛石。
這個新生成的碳由類似石墨的和類似鉆石的結(jié)合基序組成，形成了這種獨特的組合性質(zhì)。在高壓合成條件下，玻璃碳中的無序?qū)訒で?、融合并以各種方式連接。這一過程形成了一種缺乏長程空間秩序但在納米尺度上具有短程空間結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)。
燕山大學教授Zhisheng Zhao解釋道：“類似這種具有高強度和魯棒彈性的輕質(zhì)材料，是那種相比材料成本更看重減輕重量的應用所急需的。此外，我們認為可以在這種合成方法的基礎上創(chuàng)造其他特別形式的碳和完全不同類別的材料。”
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