Учёные создали новый материал на основе углерода — прочный и упругий

Совместной группой учёных из США и Китая была открыта новая форма углерода, которая совмещает в себе прочность и упругость

Как отмечается, это особым образом скреплённые между собой листы графена. Они держатся вместе за счёт того, что часть атомов в них имеют sp3-гибридизацию – конфигурацию электронных орбиталей атомов в молекуле, которая определяет особенности и расположение ковалентных связей между ними. Это задаёт свойства всему материалу.

Для получения такого материала использовался стеклоуглерод — неупорядоченная форма углерода, которая состоит из sp2-гибридизированных атомов, образующих хаотично расположенные шестиугольники. Образцы стеклоуглерода подвергались давлению до 25 ГПа (около 250 тысяч атмосфер) и нагреванию до 1100 градусов Цельсия. В результате, исследователи обнаружили, что при некоторых условиях материал образовывал графеноподобную структуру, в некоторых местах которой углеродные атомы имели sp3-гибридизацию, за счет чего «сшивали» листы графена между собой. Доля таких атомов варьировалась от 9±2 до 22±5 процентов и была выше у образцов, обработанных при более высоких температурах. Полученная структура на малых масштабах была похожа на сшитые листы графена, но в масштабах всего образца была неупорядочена.

Как отмечается, новый материал получился прочным, гибким, мог восстанавливаться при локальных деформациях и имел малый вес. Планируется, что его можно будет использовать для создания защитных элементов военной техники, хотя пока о сроках коммерциализации ничего не говорится. В целом же углерод рассматривается многими как очень перспективный материал.