Kaya gibi sert, ancak lastik gibi esnek olan yeni karbon
Birkaç Carnegie bilimcisini içeren bir ekip, aynı zamanda elastik ve elektriksel olarak iletken olan bir ultra hafif, hafif karbon formunu geliştirdi. Böylesine benzersiz özelliklere sahip bir malzeme, havacılık mühendisliğinden askeri zırhlara kadar çok çeşitli uygulamalara hizmet edebilir.
Karbon, görünüşte sonsuz olasılıkların bir öğesidir. Bunun nedeni, elektronlarının konfigürasyonunun, çeşitli özelliklere sahip bir dizi malzemeye yol açan çok sayıda kendi kendine yapışan kombinasyona izin vermesidir. Örneğin, hem kurşun hem de endüstriyel yağlayıcılar için kullanılan şeffaf, superhard elmaslar ve opak grafit, yalnızca karbondan oluşur.
Yansne Üniversitesi ile Carnegie arasındaki bu uluslararası işbirliğinde, Carnegie'nin Zhisheng Zhao, Timothy Strobel, Yoshio Kono, Jinfu Shu, Ho-kwang "Dave" Mao, Yingwei Fei ve Guoyin Shen gibi bilim adamları, yapısal olarak düzensiz bir karbon formunu sıkıştırdı ve ısıtdı. camsı karbon denir. Camsı karbon başlangıç malzemesi, yaklaşık 250, 000 kez normal atmosfer basıncına getirildi ve yeni güçlü ve elastik karbonu oluşturmak için yaklaşık 1.800 Fahrenheit'e ısıtıldı. Bulguları Bilimsel Gelişmeler tarafından yayınlanmaktadır.
Bilim adamları daha önce hem camlı karbonu yüksek basınçlara, hem de oda sıcaklığında (soğuk kompresleme olarak adlandırılır) ve aşırı yüksek sıcaklıklarda denediler. Ancak, soğuk sentezlenen malzeme, çevre basıncına geri döndüğünde yapısını koruyamadı ve aşırı sıcak koşullar altında, nanokristalin elmaslar oluştu.
Yeni yaratılan karbon, özelliklerin benzersiz kombinasyonuna yol açan, grafit benzeri ve elmas benzeri birleştirme motiflerinden oluşuyor. Yüksek basınçlı sentez koşulları altında, camsı karbon toka içindeki düzensiz katmanları birleştirir ve çeşitli şekillerde bağlanır. Bu süreç, uzun menzilli bir mekânsal düzenden yoksun, ancak nanometre ölçeğinde kısa menzilli bir mekansal organizasyona sahip olan genel bir yapı yaratır.
"Şu andaki yüksek mukavemet ve sağlam elastikiyete sahip hafif malzemeler, ağırlık tasarruflarının malzeme maliyetinden bile daha fazla önem taşıdığı uygulamalar için çok arzu edilir." Diyerek, şimdi bir Yanshan Üniversitesi profesörü olan eski bir Carnegie üyesi olan Zhisheng Zhao. "Dahası, bu sentez yönteminin diğer olağanüstü karbon formları ve tamamen farklı malzeme sınıfları yaratmak için tasarlanabileceğine inanıyoruz."