Phát hiện dạng carbon vô định hình cứng ngang kim cương

Carbon là nguyên tố dồi dào thứ tư trong vũ trụ và có nhiều dạng khác nhau, gọi là thù hình, trong đó có kim cươnggraphite. Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Địa Vật lí Carnegie thuộc một đội khoa học hợp tác vừa phát hiện ra một dạng mới của carbon có khả năng chịu những suất căng cực lớn trước đây chỉ quan sát thấy ở kim cương. Khám phá này sẽ được công bố trên tạp chí Physical Review Letters.

Đứng đầu đội khoa học là Wendy L. Mao ở Stanford và nghiên cứu sinh của bà tên là Yu Lin, cùng với Ho-kwang (Dave) Mao, Li Zhang, Paul Chow, Yuming Xiao, Maria Baldini, và Jinfu Shu thuộc Carnegie. Thí nghiệm bắt đầu với một dạng carbon gọi là carbon thủy tinh, chất liệu lần đầu tiên được tổng hợp vào thập niên 1950, và được biết là chất liệu có cả những tính chất đáng khao khát của thủy tinh và ceramic lẫn những tính chất của graphite. Đội khoa học đã tạo ra dạng thù hình carbon mới bằng cách nén carbon thủy tinh đến hơn 400 000 lần áp suất khí quyển thông thường.

Kim cương

Kim cương

Dạng carbon mới này có khả năng chịu đến 1,3 triệu lần áp suất khí quyển thông thường theo một chiều, trong khi bị hạn chế dưới áp suất 600 000 lần áp suất khí quyển theo những chiều khác. Không có chất liệu nào ngoài kim cương ra đã được quan sát thấy có khả năng trụ vững với suất căng áp suất như thế này, cho thấy dạng thù hình carbon mới thật sự phải rất bền.

Tuy nhiên, không giống như kim cương và những dạng kết tinh khác của carbon, cấu trúc của chất liệu mới này không được tổ chức thành những đơn vị nguyên tử lặp lại tuần hoàn. Nó là một chất vô định hình, nghĩa là cấu trúc của nó thiếu sự trật tự xa của các tinh thể. Dạng carbon vô định hình, siêu cứng này sẽ có lợi thế tiềm năng so hơn hẳn kim cương nếu độ cứng của nó hóa ra là đẳng hướng – nghĩa là có độ cứng đồng đều nhau theo mọi hướng. Trái ngược hẳn, độ cứng của kim cương phụ thuộc rất nhiều vào sự định hướng của tinh thể.

“Những kết quả này mở ra khả năng cho những ứng dụng tiềm năng, như những cái đe siêu cứng dùng trong nghiên cứu áp suất cao và có thể dẫn tới những họ chất liệu mới cực đặc và cực bền”, phát biểu của Russell Hemley, giám đốc Phòng thí nghiệm Địa Vật lí Carnegie.

Nguồn: Viện Carnegie

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com