Language
Country/Area
No result found
Q-carbon: действительно ли этот новый углеродный материал твёрже алмаза?
В области материаловедения и техники различные аллотропы углерода имеют свои особенности, но недавно появился новый углеродный материал — Q-углерод, который утверждает, что он тверже алмаза и обладает уникальным набором физических свойств. . Открытие этого материала привлекло широкое внимание, и ученые воодушевлены его потенциальным применением.
Q-углерод, также известный как закаленный углерод, был впервые предложен в 2015 году исследовательской группой из Университета штата Северная Каролина. Они считают, что этот материал тверже алмаза, обладает электропроводностью и ферромагнитен.
При разработке Q-углерода основное внимание уделяется процессу его создания. Формирование этого материала основано на нагреве углерода до точки плавления и последующем его быстром охлаждении с помощью ультракоротких лазерных импульсов, в конечном итоге образуя гибридную структуру, включающую sp2. и методы sp3-связывания. Это означает, что Q-углерод в определенной степени сохраняет случайную аморфную структуру твердого углерода, которая сильно отличается от однородной формы связи sp3 в алмазе.
"Наша исследовательская группа обнаружила, что в структуре Q-углерода имеются случайные водородные связи, благодаря чему он превосходит традиционные углеродные материалы по некоторым физическим свойствам".
Тем не менее, Q-carbon по-прежнему сталкивается с проблемами со стороны научного сообщества. Никакие независимые эксперименты пока не смогли подтвердить все заявленные свойства, включая сверхпроводимость и твердость. Ученые, изучающие этот материал, часто полагаются на вторичные данные, в основном полученные из экспериментальных результатов первоначальной исследовательской группы.
Согласно сообщениям, Q-carbon имеет широкий спектр применений: от наноигл до больших пленок, и все они могут извлечь выгоду из этого материала. Разработчики Q-carbon также изучают возможность его коммерциализации и получили большое количество патентов. Эта инициатива может проложить путь к будущему использованию материалов в электронике, оптических приложениях и даже в более дорогих приложениях.
"Успешный синтез Q-углерода в лаборатории показывает, что ожидается, что этот углеродный материал не только будет блестящим с точки зрения твердости и проводимости, но даже может продемонстрировать потенциал высокотемпературной сверхпроводимости."
Однако по мере того, как план коммерциализации Q-carbon постепенно разворачивается, возникают и сомнения. Многие ученые выразили сомнения по поводу истинной эффективности материала, призывая к более широкой проверке и пониманию и надеясь, что кто-нибудь сможет воспроизвести эти предварительные результаты, чтобы укрепить доверие научного сообщества.
В этом контексте исследовательская группа из Университета Дик использовала компьютерное моделирование для изучения свойств Q-углерода в 2018 году, пытаясь обеспечить теоретическое обоснование его заявленных свойств. Однако другие исследователи до сих пор не смогли проверить результаты моделирования, что делает научный статус Q-углерода еще более неоднозначным.
Помимо Q-углерода, ученые изучают и другие типы аморфных углеродных материалов, в том числе гидрогенизированный аморфный углерод и алмазоподобный углерод. Все эти материалы демонстрируют потенциал благодаря своим химическим и физическим свойствам и, как ожидается, в будущем предоставят инновационные решения в различных областях, таких как энергетика, электроника и оптические устройства.
"Научные исследования — это процесс непрерывных исследований и практики. С развитием науки и техники понимание этих новых углеродных материалов будет становиться все глубже и глубже".
Коротко говоря, хотя концепция Q-углерода привлекательна, а потенциальные возможности ее применения весьма удивительны, подлинность его физических свойств требует дальнейшей научной проверки. В будущих исследованиях мы надеемся подтвердить, может ли этот материал действительно изменить то, как мы понимаем и используем углеродные материалы. Станет ли Q-carbon эталоном для ведущих технологий создания новых материалов?
