Karbonun taş kadar sağlam, kauçuk kadar esnek bir çeşidini keşfedildi
Karbonun bu yeni hali sadece olağanüstü özellikler aralığı sunmakla kalmıyor, yeni keşfedilen bu yöntem sayesinde daha önce hiç görmediğimiz materyal sınıflarının keşfedilmesine yol açıyor.
Evrende en çok bulunan dördüncü element ve vücudumuzda oksijenden sonra en çok bulunan ikinci element olan karbon sadece Dünyadaki yaşamın ana bileşeni değildir.
Fiziksel özellikler söz konusu olduğunda, karbon gibi çok az element vardır.
Kaygan grafit formu gibi bazı atomik biçimler yumuşaklığa neden olur. Ancak formunu başka bir şekilde ayarlayınca gezegenin en zor maddelerinden olan elması elde edersiniz. Daha sonra bilimin en güçlü maddesi olan grafen vardır.
Şu anda araştırmacılar, elementi yaklaşık 1,000 °C’ye kadar ısıtıp, normal basıncın 250 katına maruz bıraktıklarında, dış iskeletten uzay gemisine kadar her alanda kullanılabilen çok güçlü ancak bir o kadar da esnek bir karbon formu üretebileceklerini anladılar.
Çin’deki Yanshan Üniversite’sinden Zhisheng Zhao “Güçlü ve esnek olan hafif materyallere, ağırlık tasarrufu son derece önemli olan yerler için fazlasıyla ihtiyaç var. Bu ihtiyaç, malzeme maliyetinden bile daha fazla” açıklamasında bulundu.
Geçmişte bilim insanları buna benzer malzemeleri oluşturmak için doğru sıcaklık ve basınç kombinasyonu olmadan birçok deneme yaptılar ancak, deneme yaptıkları malzeme orijinal yapısına dönmeye devam etti.
Zhao ve takımı sonunda karbonu eğilmeye, birleşmeye ve birbirine bağlanmaya zorlayan en uygun şartları buldu.
Sonuç ise, yeni ve çok nadir bir karbon çeşidi oldu. Bu karbon çeşidi hem grafit yapısına hem de elmas yapısına benziyor. Ayrıca içinde yumuşaklığı ve sağlamlığı aynı zamanda sağlamak için grafen katmanları var.
Aşağıdaki resimde, üç farklı yapı görebilirsiniz. Kırmızı küreler elmasa benzeyen bağları temsil eder ve siyah küreler grafen katmanlarını temsil eder:
Şu anda bu materyal “sıkıştırılmış camsı karbon” olarak biliniyor.
Takım raporunda “Sıkıştırılmış camsı karbon, yaygın olarak kullanılan seramiklerden iki kat daha fazla basınca dayanabiliyor ve yerel deformasyonlara rağmen sağlam ve esnek kalabiliyor ” açıklamasında bulundu.
Bu elastikiyet organik kauçuğu, silisi ve şekil değiştiren titanyum-nikel teli bile yener. Bu madde neredeyse bildiğimiz metalden ve alaşımlardan 5 kat daha güçlü.
Hangi endüstrinin bu yeni maddeye ilgi göstereceğini beklemeli ve görmeliyiz. Ama bu arada, araştırmacılar aynı tekniği kullanarak daha önce görülmeyen materyalleri bulmayı hedefliyorlar.
Zhao “Bu sentez yöntemin, olağan dışı karbon formları ve tamamen farklı materyal sınıfları yaratmak için uygun olabileceğine inanıyoruz” açıklamasında bulundu.
Araştırma Science Advances dergisinde yayınlandı.
