Lần đầu tiên các nhà khoa học tạo ra "kỳ chất" khối lượng lớn

Một nhóm các nhà nghiên cứu Áo vừa tìm thấy một cách không chỉ tổng hợp được carbyne, mà còn có thể sản xuất nó khối lượng lớn.

Ảnh cấu trúc bên trong của phân tử graphene.

Họ cho biết, đây là hình thức một chiều của carbon được cho là mạnh hơn bất kỳ vật liệu nào khác, vượt qua độ cứng của kim cương tới hơn 40 lần.

Trong phương pháp mới, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một ống nano carbon 2 lớp để phát triển chuỗi carbon ổn định với độ dài kỷ lục.

Carbyne lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1885 bởi Adolf von Baeyer- người đã mô tả sự tồn tại của carbon acetylen tuyến tính- hoặc một chuỗi carbon dài vô hạn- hay carbyne. Nhưng các nhà nghiên cứu cảnh báo, sẽ vẫn khó nắm bắt nó do tính không ổn định.

Trưởng nhóm nghiên cứu- Thomas Pichler cùng các cộng sự thuộc ĐH Vienna hiện phát triển một cách sản xuất khối lượng lớn chuỗi carbon được làm từ hơn 6.400 nguyên tử carbon.

Trước đó, chiều dài kỷ lục cho một sự thay đổi carbon là khoảng 100 nguyên tử. Để đạt được độ dài mới, các nhà nghiên cứu tạo ra các ống nano 2 lớp bằng cách cuộn tròn 2 lớp graphene.

Các chuỗi carbon siêu dài sau đó được phát triển bên trong của các ống này và tạo ra một môi trường ổn định. Phương pháp này cho phép nhóm tạo thành chuỗi carbon dài hơn kỷ lục trước đó 50 lần.

Carbyne cứng hơn 40 lần so với kim cương và 2 lần so graphene, vượt qua tất cả các vật liệu carbon khác về độ cứng. Tài liệu này sẽ rất hữu ích trong việc phát triển các thiết bị siêu mạnh trong tương lai- các nhà nghiên cứu nói.

“Công trình này cung cấp một mô hình kết hợp rất hiệu quả giữa các thí nghiệm và lý thuyết để làm sáng tỏ và kiểm soát các đặc tính điện tử và cơ học thấp chiều, vật liệu dựa trên carbon.

Nó đem đến sự tổng hợp và đặc tính hóa của chuỗi carbon tuyến tính dài nhất từ trước tới nay. Phát hiện này cung cấp các thử nghiệm cơ bản cho các nghiên cứu thực nghiệm liên quan đến mối tương quan điện tử và chuyển pha động lực học lượng tử trong hình học giới hạn mà trước đó không thể thực hiện được”- Angel Rubio- một trong những nhà nghiên cứu cho biết.

HẢI HUỲNH (Nguồn: Mail Online/Science)