رویای دانشمندان محقق شد؛ کشف شکل جدیدی از کربن

به گزارش گروه دانش و فناوری به نقل از ایرنا،شناخته شده ترین شکل های کربن، گرافیت و الماس هستند اما آلوتروپ های منحصر به فرد دیگری از کربن در مقیاس نانو هم از قبیل گرافین (graphene) و فولرین (fullerenes) وجود دارند، آنها ساختارهای کربنی هیبرید شده sp۲ با خمیدگی صفر (شکل مسطح) یا خمیدگی مثبت (شکل کُروی) هستند.

در این حال کربن های هیبرید شده sp۲ با خمیدگی منفی موسوم به شوارزیت (schwarzite) به طور نظری (تئوریک) مطرح شده اند و کشف آنها یکی از رویاهای دانشمندان در حوزه مواد کربنی بوده است. در گذشته برخی موانع و مشکلات فنی مانع ساخت شوارزیت ها از طریق مسیرهای شابلون زنی (templating) بوده است اما به تازگی یک تیم از محققان مرکز مواد کربنی چندبُعدی» لاز موسسه علوم پایه در کره جنوبی به سرپرستی رودنی روف و همکارانش در دانشگاه علم و فناوری چین و هدایت استاد «یانو ژو» از کشف یک شکل جدید از کربن خبر دادند.

این شکل جدید از کربن با استفاده از پودر فولرین C۶۰ به عنوان ماده پایه ساخته شده است. این ماده با a-Li۳N (نیترید لیتیوم آلفا) ترکیب و سپس در فشار یک اتمسفر تا دمای ملایم گرم شده است.

به گفته «روف»، در این تلاش خاص، استاد «ژو» و تیم تحقیقاتی دانشگاه علم و فناوری چین از یک عنصر انتقال الکترون (نیترید لیتیوم آلفا) برای تحریک شکل گیری یک نوع جدید از کربن از فولرین بلورین (crystalline) استفاده کردند.

«ژو» و تیم تحقیقاتی وی این کربن جدید را «کربن متخلخل با نظم طولانی» (LOPC) نامگذاری کرده اند. تولید این کربن راه را برای کشف سایر کربن های بلورین با انواع دیگری از فولرین هموار ساخته است.

محققان می گویند این کربن جدید کاربردهای احتمالی در برداشت، انتقال و ذخیره سازی انرژی؛ کاربرد کاتالیزوری برای تولید سایر محصولات شیمیایی و نیز برای جداسازی یون های مولکولی یا گازها خواهد داشت.

برداشت انرژی (Energy Harvesting) یا جمع آوری انرژی به معنای جمع آوری انرژی های کوچکی است که ممکن است به هر شکلی ازجمله به صورت نور، صدا، گرما، لرزش و یا حرکت هدر برود. از این انرژی جمع آوری شده در مواردی مانند افزایش کارایی، استفاده از گرمای رایانه برای تامین بخشی از انرژی رایانه، ایجاد فناوری های مانند شبکه حسگرهای بی سیم استفاده می شود.

در این مقاله تحقیقی که در نشریه نیچر (Nature) منتشر شده، آمده است: مقیاس پذیری (scalability) این ترکیب (سنتز) از جنبه های مهم آن است.

به گفته ژو، این ترکیب قابل انجام در مقیاس کیلوگرم است و با فرآیندهای تولیدی مداوم ممکن است به تولید در مقیاس «تُن» هم رسید.

انتهای پیام