رویای دانشمندان محقق شد؛ کشف شکل جدیدی از کربن - وبلاگ سال آرامش

به گزارش وبلاگ سال آرامش، 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، آن ها ساختار های کربنی هیبرید شده sp 2 با خمیدگی صفر (شکل مسطح) یا خمیدگی مثبت (شکل کُروی) هستند.

محققان چینی و کره جنوبی شکل نوی از کربن را به وسیله ترکیب خاصی از فولرین با نیترید لیتیوم ساخته اند که کاربرد های بالقوه مختلفی از جمله در زمینه برداشت انرژی خواهد داشت.

به نقل از تارنمای سای تک دیلی، 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، آن ها ساختار های کربنی هیبرید شده sp 2 با خمیدگی صفر (شکل مسطح) یا خمیدگی مثبت (شکل کُروی) هستند.

در این حال کربن های هیبرید شده sp 2 با خمیدگی منفی موسوم به شوارزیت (schwarzite) به طور نظری (تئوریک) مطرح شده اند و کشف آن ها یکی از رویا های دانشمندان در حوزه مواد کربنی بوده است.

در گذشته بعضی موانع و مسائل فنی مانع ساخت شوارزیت ها به وسیله مسیر های 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 راهنمایی استاد یانو ژو از کشف یک شکل نو از کربن خبر دادند.

این شکل نو از کربن با استفاده از پودر فولرین C 60 به عنوان ماده پایه ساخته شده است. این ماده با a-Li 3 N (نیترید لیتیوم آلفا) ترکیب و سپس در فشار یک اتمسفر تا دمای ملایم گرم شده است.

به گفته روف، در این کوشش 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 نو از کربن از فولرین بلورین (crystalline) استفاده کردند.

ژو و تیم تحقیقاتی وی این کربن نو را کربن متخلخل با نظم طولانی (LOPC) نامگذاری نموده اند. فراوری این کربن راه را برای کشف سایر کربن های بلورین با انواع دیگری از فولرین هموار ساخته است.

محققان می گویند این کربن نو کاربرد های احتمالی در برداشت، انتقال و ذخیره سازی انرژی؛ کاربرد کاتالیزوری برای فراوری سایر محصولات شیمیایی و نیز برای جداسازی یون های مولکولی یا گاز ها 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 حسگر های بی سیم استفاده می گردد.

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 فرآیند های فراوریی مداوم ممکن است به فراوری در مقیاس تُن هم رسید.

منبع: ایرنا