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来自 生命科学 2020-03-17 04:55 的文章
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新碳结构物质硬度超过金刚石和石墨烯【js金沙国际】

美国休斯敦莱斯大学的研究人员通过计算研究,发现一种新的碳结构物质的属性比任何一种已知材料都要坚硬。这种碳物质名为Carbyne,它的碳原子链比较特殊,由三键原子和单键原子交替或者双键原子连结。正式由于结构特殊,因此它能够在硬度上稍稍比石墨烯和钻石坚硬。

7月2日,据日媒报道,日本名古屋大学的研究小组于日前宣布,他们成功研发出一种合成碳材料“石墨烯纳米带”的技术。据悉,该技术有可能促进计算机小型化以及高性能化。

Carbyne本身是一种隐蔽性强、难以捉摸的物质。宇航员曾经在太空中检测到这种物质,但在地球上,科学家只能依靠人工合成,将原子链延长至44个原子。直到现在,这种物质依然被认为太积极活跃以致用来学习研究不够可靠。

石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管;另外石墨烯还被做成弹道晶体管(ballistic transistor)并且吸引了大批科学家的兴趣。在2006年3月,佐治亚理工学院研究员宣布,他们成功地制造了石墨烯平面场效应晶体管,并观测到了量子干涉效应,并基于此结果,研究出以石墨烯为基材的电路.

石墨烯和金刚石什么的统统到一边去,一种更牢固更坚硬的碳结构超级材料已经诞生,比当前已知的任何一种物质都要坚硬牢固。

据了解,石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层相同,是碳原子以sp杂化轨道呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子网格。石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨)+-ene(烯类结尾)。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。

但研究人员也表示,虽然Carbyne属性非常活跃,但是在某种特定结构下,该物质可以在实验室里稳定存在几天时间。

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石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元:石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的,它只包括六边形(等角六边形);如果有五边形和七边形存在,则会构成石墨烯的缺陷。12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。

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