(Phys.org) —Een paper over Arxiv geeft een gedetailleerd overzicht van de eigenschappen van carbine, sterker dan grafeen en diamant, een waar supermateriaal. Het blad is getiteld, "Carbyne van de eerste principes:keten van C-atomen, een nanostaafje of een nanotouw?" Auteurs zijn Mingjie Liu, Vasilii I. Artyukhov, Hoonkyung Lee, Fangbo Xu, en Boris I. Yakobson, van de Rijstuniversiteit, in Houston, van de afdelingen werktuigbouwkunde en materiaalkunde, scheikunde, en het Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology. Ze hebben de eigenschappen van carbine berekend. Beschreven als een keten van koolstofatomen die zijn verbonden door afwisselende drievoudige en enkele bindingen of door opeenvolgende dubbele bindingen, carbine is van bijzonder belang, scheikundigen vinden, omdat het sterker is, en stijver dan alles wat ze eerder hebben gezien. De ontdekking van carbyne is niet helemaal nieuw. Verkenningen van carbyne hebben hun eigen geschiedenis.

Indicaties van natuurlijk gevormd carbyne werden waargenomen in omgevingen zoals schokgecomprimeerd grafiet, interstellair stof, en meteorieten, aldus de auteurs. Onlangs, ketens met een lengte tot 44 atomen zijn chemisch gesynthetiseerd in oplossing.

Ergens anders, een rapport van de Rice University over carbyne-onderzoek in 2011 zei dat, hoewel carbyne als een exotisch materiaal wordt beschouwd, recente experimenten toonden aan dat het kan worden gesynthetiseerd en gestabiliseerd bij kamertemperatuur, waar vooral de opslag van belang is.

Van bijzonder belang in het nieuwe artikel over carbyne is dat onderzoek door het Rice-team aangeeft hoe sterk en stijf dit supermateriaal is. Ze konden de eigenschappen ervan berekenen. Bij het presenteren van een samenvatting en conclusies van hun onderzoek, de auteurs zeiden dat ze in staat waren om een ​​uitgebreid portret van carbyne te maken. Enkele belangrijke punten zijn als volgt. Het heeft een extreme trekstijfheid, een factor twee stijver dan grafeen en koolstofnanobuizen - en een specifieke sterkte die die van enig ander bekend materiaal overtreft. De flexibiliteit ligt tussen die van typische polymeren en dubbelstrengs DNA, zij vervolgden, met een persistentielengte van ~14 nm.

Een combinatie van ongebruikelijke mechanische en elektronische eigenschappen, ze zeiden, is van groot belang voor toepassingen in nanomechanische systemen, opto-/elektromechanische apparaten, sterke en lichte materialen voor mechanische toepassingen, of als energieopslagmatrices met een hoog specifiek oppervlak.

Hun onderzoek werd ondersteund door de Robert Welch Foundation, een bron van financiering voor chemisch onderzoek, en het ministerie van Energie.

© 2013 Phys.org