Phát hiện dạng thù hình mới của carbon cứng hơn kim cương
shinbehv
8 nămBình luận: 119
superhard-1-combo.jpg
Hình ảnh mô phỏng cấu trúc vi mô của các quả cầu C60 màu tím (trái), và dạng thù hình mới cứng hơn kim cương của carbon được tạo thành (phải). Phần màu xanh là tác nhân trong dung môi Xylene.
Ngày 17/8, Science-tạp chí khoa học hàng đầu thế giới vừa đăng tải một bài báo của các nhà nghiên cứu ở Viện khoa học Carnegie (Hoa Kỳ) về phát hiện liên quan tới một dạng thù hình mới của nguyên tố carbon. Dạng thù hình ở đây đặc biệt ở chỗ nó là hỗn hợp tạo thành từ các cấu trúc tinh thể và cấu trúc vô định hình. Hơn nữa, các thực nghiệm trên loại vật liệu này chỉ ra nó còn cứng hơn cả kim cương.


Một số dạng thù hình của Carbon
Như chúng ta đã biết, carbon là nguyên tố phổ biến thứ 4 trong vũ trụ và tồn tại ở nhiều thù hình khác nhau. Từ vật liệu graphene có dạng tổ ong, các mảnh graphite than chì, kim cương, các ống nano hình trụ, và hình cầu rỗng C60 hay fullerenes. Một vài chất trên có dạng tinh thể, tức là cấu trúc của chúng có tính trật tự và gồm các khối đơn vị chứa vài nguyên tử lặp đi lặp lại (như các hình lập phương xếp chồng lên nhau chẳng hạn). Các vật liệu dạng này có thể dễ dàng được nghiên cứu thông qua xem xét tính chất của một khối đơn vị (thuật ngữ chuyên môn gọi là ô cơ sở). Trong khi đó một số vật liệu carbon khác lại có cấu trúc vô định hình, nói cách khác nếu phóng to chúng lên bạn sẽ thấy một dạng sắp xếp vô cùng lộn xộn và không có trật tự nào cả. Ngoài ra, các nhà vật lý lý thuyết tin tưởng còn tồn tại một loại thù hình lai giữa cấu trúc tinh thể và cấu trúc vô định hình. Tuy nhiên, cho tới khi bài báo của Viện Carnegie được công bố, chưa một thực nghiệm nào xác nhận dự đoán trên.
fullerenes.jpg

Quả cầu C60, tại các nút là các nguyên tử carbon còn các đường nối chỉ liên kết giữa chúng.
Tác giả chính của bài báo- tiến sĩ Ling Wang cho biết, nhóm của ông đã khởi đầu nghiên cứu với việc xem xét các quả bóng rỗng C60 mà các múi trên đó là hình lục giác hoặc ngũ giác. Tiếp theo họ trộn các quả cầu C60 với dung môi hữu cơ Xylene để tạo nên một cấu trúc mới. Sau đó họ nén hỗn hợp thu được và tăng dần áp suất để xem nó thay đổi thế nào. Ở áp suất thấp, người ta thấy các quả bóng C60 vẫn khá bền. Nhưng khi tăng lực nén, các cấu trúc tròn này bắt đầu bị vỡ và chuyển thành các đám carbon vô định hình. Mặc dù vậy từng đám carbon sau khi vỡ vẫn giữ nguyên ở vị trí của các quả bóng C60 ban đầu. Nói cách khác toàn bộ vật liệu vẫn có tính tuần hoàn mạng trong khi ở mức độ địa phương (kích thước nhỏ) thì nó mất tính trật tự. Các nhà khoa học phát hiện ra sau khi hỗn hợp chịu một lực có độ lớn tương đương 320.000 lần áp suất khí quyển thì nó bị phá vỡ khi trờ về điều kiện thường.

Hiện tượng đáng chú ý nhất xảy ra sau khi xem xét đế kim cương được sử dụng để đặt khối hỗn hợp khi nén ở áp suất cao, các nhà khoa học nhận thấy nó bị lõm. Nói cách khác vật liệu mới tạo ra cứng hơn cả các tinh thể kim cương.

Trong một thử nghiệm khác, nếu sử dụng nhiệt để làm bay hơi dung môi Xylene thì vật liệu vừa tạo ra sẽ bị phá vỡ cấu trúc mạng tuần hoàn. Điều đó cho thấy dung môi sử dụng có chức năng duy trì quá trình biến đổi hóa học để hình thành nên dạng thù hình mới ở trên. Do có rất nhiều loại hợp chất có tính năng tương tự như Xylene, nên nhóm nghiên cứu tin tưởng mạng carbon vẫn có thể hình thành khi sử dụng dung môi thay thế.

Tiến sĩ Wang rất hồ hởi với phát kiến của ông và các cộng sự: "Chúng tôi đã tạo nên một dạng thù hình mới của vật liệu carbon, và nó còn cứng hơn cả kim cương. Hình thành dưới điều kiện áp suất siêu cao, nhưng vật liệu này vẫn giữ cấu trúc ở điều kiện thường, điều đó có nghĩa là nó có thể được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống và công nghiệp".

Dùng để cắt kiếng thì tốt lăm nha.
xuxu09
TÍCH CỰC
8 năm
@dollydon2711 ặc ặc, cái nào bác liệt kê ra chẳng là tính chất vật lý. trong tự nhiên có rất nhiều vật liệu cứng nhưng ko dòn. ko dễ vỡ.

Sent from my SHV-E120K using Tinhte.vn
@xuxu09 sặc, mình trả lời vậy là vì bác phamloc_ct bảo là kính và gang rất cứng nhưng dễ vỡ, cho nên có thể cái vật liệu từ quả bóng C60 sẽ giòn. kính và gang là vật thể rắn nhưng giòn. người ta nói nó cứng vì nó là vật thể rắn, nó không dễ bóp méo như thể lỏng hay khí.
ý của mình là khi bác kia so sánh việc cứng của gang và dễ vỡ là không đúng. vì nó chỉ thể hiện gang là chất rắn chứ không thể hiện nó bền dưới tác dụng vật lý.
truongcan123
ĐẠI BÀNG
8 năm
@KfcVietnamss chắc đắt nhất thế giới luôn.hehe
@KfcVietnamss cái này thì người mua sẽ đói đấy, vì phải bỏ nhiều tiền ra mới mua đc sản phẩm công nghệ tiên tiến 😔
langkhach27
ĐẠI BÀNG
8 năm
Về bán vali kim cương đi Mẽo may áo giáp thôi
@langkhach27 áo giáp bằng kim cương b chết là cái chắc. thà b mặc cái áo bằng rơm dúng nước còn hiệu quả hơn nhiều. thật đó
chị e chuẩn bị có loại nhẫn mới rồi nhé 😁
zeustb
ĐẠI BÀNG
8 năm
kim cương có độ cứng 10,lớn nhất trong thang đo độ cứng,giờ có cái lớn hơn thì thế nào nhỉ😁
anhminh1208
ĐẠI BÀNG
8 năm
@zeustb Thì cho cái kia là 11 hay 10.5 và bảo giờ thang lên tới 11 hay 10.5 là xong thôi mà.
Nothings1
ĐẠI BÀNG
8 năm
@zeustb Thì tức là nó lớn hơn , còn lớn hơn = nào thì chúng ta đều ... ko rõ 😃
1000 cũng lớn hơn 10 , mà 10,0000000000000001 cũng là lớn hơn 10 😃 .
Nếu thang độ cứng lớn nhất là 10 thì sửa lại kim cương xếp ở mức ... thiếu 1 tí tị tì ti nữa là 10 😃
@zeustb thì cái này sẽ là độ cứng 10, và người ta sẽ điều chỉnh số liệu độ cứng của các vật liệu khác lại. hehe
@zeustb 11>10 thế thoy :D
Cứng nhưng mà không giòn làm vỏ điện thoại thì ngon,
cái này nó tên là gì nanotube à chưa đọc hết bài
@nhatientri mà mặt kính màn hình đt là đc rồi bác ạ 😁
@sieu_nhan Em sợ nó không trong suốt bác ờ :D
@nhatientri à ừ quên mất :D
dạng tinh thể chắc cũng đẹp như kim cương
😁 chuẩn bị bổ sung sách giáo khoa, các thù hình cacbon
@dong_tuyet93 khi bị nén ở áp suất cao quá mức cực đại của chất này, vật liệu này bị tách ra thành các nhóm cacbon vô định hình nhưng vẫn còn giữ được cấu trúc C60. còn kim cương khi nén như thế thì bị lõm lại. nó không có màu sắc giống kim cương đâu. :D gần giống than chì hơn nên chắc có màu đen bóng.:D
kim cương đã bị truất ngôi rồi.
ducthinhvip
ĐẠI BÀNG
8 năm
@The_Dark_Knight_Rises Nokia. bị Samsung truất ngôi giờ lại tới kim cương, tiếp tới là gì không biết nữa.....
trandaibong
ĐẠI BÀNG
8 năm
Chờ công nghệ graphene hay kim cương nhân tạo trở nên phổ thông thì có mà dài cổ. Tuy nhiên, nếu mình là một nhà khoa học yêu công nghệ ấy, thì mình sẽ làm sao cho vật liệu này có khả năng phủ lên bề mặt vật thể bất kỳ một lớp mỏng mỏng thôi, nhưng nó siêu cứng. Đến lúc đấy sẽ có những vụ án mạng vì ném nhau bằng điện thoại vỡ đầu 😆
Mấy hôm nay tt post toàn bài hay à !!! Chứ mấy bài về APPLE vs SS toàn khiến ae tinh tế mất đoàn kết
lordship
ĐẠI BÀNG
8 năm
Nghi vấn: cấu trúc có phần vô định hình thì ko thể cứng hơn cấu trúc tinh thể của kim cương dc
@lordship cấu trúc vô định hình là gồm những vòng C60 kết hợp vô định hình nhờ dung môi xylene. ở áp suất cao thì những vòng này không bị vỡ, mà tổ hợp những vòng này vỡ ra thành nhiều vòng nên gọi là vô định hình.
chipchipboy3
ĐẠI BÀNG
8 năm
@dollydon2711 Vật chất ở trạng thái vô định hình (trạng thái trật tự gần) thì sẽ có nội năng cao hơn vật chất ở trạng thái tinh thể (trật tự xa) cho nên các phần tử linh động hơn dẫn đến trạng thái vô định hình kém bền hơn tinh thể. Còn tuyên bố này chừng nào ứng dụng được thì mới tin còn không cũng chỉ là vài thí nghiệm vớ vẫn trong phòng thí nghiệm rồi tuyên bố phét
muabanvnvn
ĐẠI BÀNG
7 năm
@lordship Địa phương thì vô định hình còn tổng thể thì vẫn có cấu trúc
minhnhutlanh
ĐẠI BÀNG
8 năm
Lại có cái cứng hơn kc cơ ah
@minhnhutlanh em có 1 vật dài có thể làm cứng hay mềm tùy ý nè bác
mún xem ko:rolleyes:
giờ thì phải gọi là cứng như C60.
TAKUMA
CAO CẤP
8 năm
Dùng để thay "gạch" chọi "chó" cũng tốt lắm nha
hồi đó giờ học hoá học cứ nghĩ Kim cương là dạng liên kết bền vững nhất, nhưng giờ đã có 1 loại vật chất có liên kết carbon bền vững hơn cả kim cương, thế là kim cương chắc rẻ lại, chuẩn bị tiền mua hột xoàn thui.
@finalrun2005 Thưa thím là kim cương đắt k phải vì nó cứng mà là do nó hiếm và đẹp
@tiachopnhietdoi_vq ...Và cứng nữa, cô nào mà chả thích ... cứng.
@tiachopnhietdoi_vq ơ 😔 mình là con trai mà bạn, kêu thím người ta hiểu lầm chết. hjhj, đùa chút thui mà.
rongV
TÍCH CỰC
8 năm
@finalrun2005 cái này ko biết chắc ko nha...😁
hantychu
ĐẠI BÀNG
8 năm
ố ồ....sau này sẽ có phi thuyền vũ trụ chất liệu này
nhthien-pp
TÍCH CỰC
8 năm
Mọi người đang tích trữ Kim cương thì bán hết đi không có sẽ bị mất giá nhé! 😁
Giống như bão thôi, ngày xưa được học thì bão cấp 12 là lớn nhất nhưng mấy năm gần đây toàn bão > cấp 12 😔
@nhthien-pp Trong sách thì bao giờ cũng chạy theo thực tế ... năm. Ai điền vào dấu ... cái
nierec
TÍCH CỰC
8 năm
cứng hơn kim cương vậy lấy gì cắt nó??? cái này mà làm màn hình smartphone là hết ý..rớt thoải mái mà không bị vỡ.
@nierec kim cương thì dùng kim cương cắt, vậy cái này thì dùng chính nó cắt thôi
kinisorao
TÍCH CỰC
8 năm
độ cứng nhưng còn có độ giòn nữa mà
Cá nhân
Bạn
Hi bạn!
Điểm Reward Store: 
Tuổi Tinh tế: 
Cấp độ thành viên Tinh Tế


Tải app Tinh tế

Tải app Tinhte - Theo dõi thông tin mà bạn yêu thích

Tải app TinhteTải app Tinhte
Tải app Tinh tế cho Android trên Google PlayTải app Tinh tế cho iPhone, iPad trên App Store



Cộng đồng nổi bật




  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2020 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019