Tankesnės už deimantą: apie naujas supertankios anglies atmainas  (3)

Specifinės kristalinės gardelės anglies atomų junginys deimantas yra viena kiečiausių (ir spindžiausių) uolienų mūsų planetoje. Tačiau tam tikrų modeliavimų metu išsiaiškinta, jog galėtų egzistuoti dar trys grynos anglies atmainos, kurių tankis yra didesnis, nei deimantų. Belieka išsiaiškinti, kaip tokias anglies atmainas susintetinti.

Anglies atomai gali jungtis į įvairias kristalines struktūras. Geriausiai žinomos anglies atmainos yra grafitas bei deimantas. Kiek egzotiškesnė anglies versija yra įvairiausiomis elektrinėmis savybėmis pasižymintis grafenas, taip pat vadinamoji M-anglis bei Bct-anglis, kurios kietumu konkuruoja su pačiu deimantu.

Hipotetinių, kol kas tik kompiuteriniuose modeliuose egzistuojančių anglies atmainų pavadinimai – darbiniai (hP3, tI12 ir tP12). Tačiau Stounibruko universiteto (Niujorkas, JAV) mokslininko Artiomo Oganovo (Artem Oganov) su kolegomis atlikto modeliavimo rezultatai rodo, jog šios medžiagos būtų stabilios. Tad mokslininkams dabar reikia sugalvoti būdą, kaip tokias medžiagas sukurti.

Kietumu nė viena iš jų deimantui gal neprilygtų, tačiau spindumu ir tankumu deimantams nosis tikrai nušluostytų. Modeliavimo autoriai pažymi, jog naujosios anglies atmainos už deimantą tankesnės būtų nuo 1,1 iki 3,2 proc., o tai, savo ruožtu, reiškia didesnį refraktorinį indeksą, t. y., didesnį spindumą.

Tačiau vien tankiu ir spindumu šių anglies formų savybės neapsiriboja. Modeliavimų rezultatai byloja, jog visose trijose hipotetinėse medžiagose, o ypač tP12, egzistuotų elektronų „peršokimui“ iš vieno energetinio lygmens į kitą būtina energija. O tai reiškia, jog šioms anglies atmainoms būdingas ir superlaidumas. Vadinasi, hipotetines medžiagas būtų galima naudoti ne tik kaip papuošalus – superlaidininkais elektros energija teka beveik be nuostolių.

Mėginant įvertinti tolesnes šių anglies atmainų panaudojimo perspektyvas, paaiškėja, jog jos turi ir daugiau elektronikos pramonėje praversiančių charakteristikų. Tačiau tas atmainas dar reikia sukurti, o tai gali būti sunkiausia sumanymo dalis. Deja, modeliavimai nepateikia jokio aiškaus ir tiesioginio naujų anglies atmainų sintetinimo būdo. Manoma, kad hipotetinių medžiagų iš jau žinomų anglies alotropijų (grafito ar amorfinės anglies) būtų galima išgauti manipuliuojant slėgiu ir temperatūromis.

Aut. teisės: www.technologijos.lt

(1)
(0)
(1)

Komentarai (3)