ຄາບອນ - ຄາບອນຂະໜາດດຽວ

ໃນຖານະເປັນວາລະສານ Nature Materials ລາຍງານໃນເດືອນຕຸລາ 2016, ນັກວິທະຍາສາດຈາກຄະນະຟີຊິກສາດຂອງມະຫາວິທະຍາໄລວຽນນາໄດ້ຈັດການເພື່ອຊອກຫາວິທີທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ carbine ຫມັ້ນຄົງ, i.e. ຄາບອນຫນຶ່ງມິຕິລະດັບ, ເຊິ່ງຖືວ່າມີພະລັງຫຼາຍກ່ວາກາຟຟີນ (ຄາບອນສອງມິຕິ).

ຍັງຄົງຖືວ່າເປັນຄວາມຫວັງອັນຍິ່ງໃຫຍ່ ແລະ harbinger ຂອງການປະຕິວັດອຸປະກອນການ, ເຖິງແມ່ນວ່າກ່ອນທີ່ມັນຈະກາຍເປັນຄວາມເປັນຈິງໃນເຕັກໂນໂລຊີ, graphene ອາດຈະ dethroned ແລ້ວໂດຍ cousin ກາກບອນຂອງຕົນ - ຄາບອນ. ການຄິດໄລ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມແຮງ tensile ຂອງ carbyne ແມ່ນສູງກວ່າ graphene ສອງເທົ່າ, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ tensile ຂອງມັນຍັງສູງກວ່າເພັດສາມເທົ່າ. Carbyne ແມ່ນ (ທາງທິດສະດີ) ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ, ແລະໃນເວລາທີ່ strands ຂອງມັນຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ຮ່ວມກັນ, ພວກມັນຕັດກັນໃນທາງທີ່ຄາດເດົາໄດ້.

ນີ້ແມ່ນຮູບແບບຂອງຄາບອນ allotropic ທີ່ມີໂຄງສ້າງ polyalkyne (C≡C)n, ເຊິ່ງປະລໍາມະນູປະກອບເປັນຕ່ອງໂສ້ຍາວດ້ວຍພັນທະບັດດຽວແລະສາມສະລັບກັນຫຼືພັນທະບັດຄູ່ສະສົມ. ລະບົບດັ່ງກ່າວເອີ້ນວ່າໂຄງສ້າງຫນຶ່ງມິຕິມິຕິ (1D) ເນື່ອງຈາກວ່າບໍ່ມີຫຍັງອີກແດ່ທີ່ຕິດກັບ filament ຫນາຫນຶ່ງປະລໍາມະນູ. ໂຄງສ້າງຂອງ graphene ຍັງຄົງເປັນສອງມິຕິ, ຍ້ອນວ່າມັນຍາວແລະກວ້າງ, ແຕ່ແຜ່ນແມ່ນຫນາພຽງແຕ່ຫນຶ່ງປະລໍາມະນູ. ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ເຮັດມາເຖິງຕອນນັ້ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຮູບແບບທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດຂອງ carabiner ຈະປະກອບດ້ວຍສອງກະທູ້ intertwined ກັບກັນແລະກັນ (1).

ຈົນກ່ວາບໍ່ດົນມານີ້, ບໍ່ຄ່ອຍຮູ້ຈັກກ່ຽວກັບ carbine ໄດ້. ນັກດາລາສາດກ່າວວ່າມັນຖືກກວດພົບຄັ້ງ ທຳ ອິດໃນອຸຕຸນິຍົມແລະຂີ້ຝຸ່ນລະຫວ່າງດາວ.

Mingji Liu ແລະທີມງານຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Rice ໄດ້ຄິດໄລ່ຄຸນສົມບັດທາງທິດສະດີຂອງ carbine ທີ່ສາມາດຊ່ວຍໃນການຄົ້ນຄວ້າທາງທິດສະດີ. ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາສະເຫນີການວິເຄາະຄໍານຶງເຖິງການທົດສອບສໍາລັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile, ຄວາມທົນທານ flexural ແລະການ deformation torsional. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຄິດໄລ່ວ່າຄວາມເຂັ້ມແຂງສະເພາະຂອງ carbyne (i.e. ຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ກັບອັດຕາສ່ວນນ້ໍາຫນັກ) ແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ (6,0-7,5 × 107 N∙m / kg) ເມື່ອທຽບກັບ graphene (4,7-5,5. 107 × 4,3 N∙m / kg), ທໍ່ nanotubes ກາກບອນ (5,0-107×2,5 N∙m/kg) ແລະເພັດ (6,5-107×10 N∙m/kg). ການທໍາລາຍພັນທະບັດດຽວໃນຕ່ອງໂສ້ຂອງປະລໍາມະນູຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີກໍາລັງປະມານ 14 nN. ຄວາມຍາວຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງແມ່ນປະມານ XNUMX nm.

ເພີ່ມ ກຸ່ມທີ່ເປັນປະໂຫຍດ CH2 ປາຍຂອງຕ່ອງໂສ້ carbine ສາມາດບິດຄືກັບສາຍ DNA. ໂດຍ "ຕົບແຕ່ງ" ຕ່ອງໂສ້ carabiner ດ້ວຍໂມເລກຸນຕ່າງໆ, ຄຸນສົມບັດອື່ນໆສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້. ການເພີ່ມອະຕອມຂອງທາດການຊຽມບາງຊະນິດທີ່ຜູກມັດກັບປະລໍາມະນູຂອງໄຮໂດເຈນຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ມີສະປ໋ອງເກັບຮັກສາ hydrogen ທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ.

ຊັບສິນທີ່ຫນ້າສົນໃຈຂອງວັດສະດຸໃຫມ່ແມ່ນຄວາມສາມາດໃນການສ້າງພັນທະບັດທີ່ມີຕ່ອງໂສ້ຂ້າງ. ຂະບວນການສ້າງແລະທໍາລາຍພັນທະບັດເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເກັບຮັກສາແລະປ່ອຍພະລັງງານ. ດັ່ງນັ້ນ, carabiner ສາມາດຮັບໃຊ້ເປັນອຸປະກອນການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍ, ເນື່ອງຈາກວ່າໂມເລກຸນຂອງມັນແມ່ນເສັ້ນຜ່າກາງຫນຶ່ງປະລໍາມະນູ, ແລະຄວາມແຂງແຮງຂອງວັດສະດຸຫມາຍຄວາມວ່າມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສ້າງແລະທໍາລາຍພັນທະບັດຫຼາຍຄັ້ງໂດຍບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແຕກຫັກ. ໂມເລກຸນຂອງມັນເອງແຕກ.

ທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ stretching ຫຼື twisting carabiner ມີການປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າຂອງຕົນ. ນັກທິດສະດີຍັງໄດ້ແນະນໍາການວາງ "ມືຈັບ" ພິເສດຢູ່ປາຍຂອງໂມເລກຸນ, ເຊິ່ງຈະຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດປ່ຽນແປງການນໍາຫຼືຊ່ອງຫວ່າງຂອງ carbyne ໄດ້ໄວແລະງ່າຍດາຍ.

2. ລະບົບຕ່ອງໂສ້ຂອງ carabiners ພາຍໃນໂຄງສ້າງ graphene

ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ຄຸນສົມບັດທັງຫມົດທີ່ຮູ້ຈັກແລະຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຄົ້ນພົບຂອງ carbine ຈະຍັງຄົງເປັນທິດສະດີທີ່ສວຍງາມເທົ່ານັ້ນຖ້າພວກເຮົາບໍ່ສາມາດຜະລິດວັດສະດຸລາຄາຖືກແລະປະລິມານຫຼາຍ. ບາງຫ້ອງທົດລອງວິໄຈໄດ້ລາຍງານການກະກຽມ carbine, ແຕ່ອຸປະກອນການໄດ້ພິສູດໄດ້ສູງ unstable. ນັກເຄມີບາງຄົນຍັງເຊື່ອວ່າຖ້າພວກເຮົາເຊື່ອມຕໍ່ສອງສາຍຂອງ carabiner, ມັນຈະມີ ການລະເບີດ. ໃນເດືອນເມສາຂອງປີນີ້, ມີບົດລາຍງານຂອງການພັດທະນາຂອງ carabiner ທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນຮູບແບບຂອງກະທູ້ພາຍໃນ "ຝາ" ຂອງໂຄງສ້າງ graphene (2).

ບາງທີວິທີການຂອງມະຫາວິທະຍາໄລວຽນນາທີ່ໄດ້ກ່າວມາໃນຕອນຕົ້ນແມ່ນບາດກ້າວບຸກທະລຸ. ພວກເຮົາຄວນຈະຊອກຫາໃນໄວໆນີ້.