Khám phá
Khám phá khoa học
Tổng hợp thành công "vật liệu kỳ diệu" từng được phát minh cách đây 60 năm
Tổng hợp thành công "vật liệu kỳ diệu" từng được phát minh cách đây 60 năm
Trong suốt nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng tổng hợp một dạng thù hình mới của carbon, được gọi là graphyne, nhưng phải mãi tới nay họ mới thành công.
Graphyne từ lâu đã được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm vì những điểm tương đồng của nó với "vật liệu kỳ diệu" graphene - một dạng thù hình của nguyên tử carbon vốn được đánh giá cao và thậm chí nhận Nobel Vật lý vào năm 2010. Tuy nhiên, bất chấp nhiều thập kỷ nghiên cứu, họ vẫn chưa thể tạo ra loại vật thể này.
Cấu trúc tinh thể của một lớp graphyne graphene.
Giờ đây, nỗ lực đó đã kết thúc, nhờ vào nghiên cứu mới từ Đại học Colorado Boulder, khi họ chính thức sản xuất ra được vật liệu graphyne - thứ được cho là sẽ tạo ra cuộc cách mạng trong ngành năng lượng, điện tử.
TS. Yiming Hu, tác giả chính của nghiên cứu không giấu được niềm hân hoan. "Tất cả chúng tôi đã vô cùng vui mừng vì giải quyết được vấn đề lâu đời này. Cuối cùng, nó đã được hiện thực hóa", TS. Hu chia sẻ.
Được biết, các dạng thù hình của carbon có nhiều cách được xây dựng tùy thuộc vào cách mà các phân tử lai hóa, được ký hiệu là carbon lai hóa sp2, sp3... Trong đó, nổi tiếng nhất là than chì (được sử dụng trong các công cụ như bút chì và pin) và kim cương, được tạo ra từ carbon sp2 và carbon sp3.
Graphyne tạo thành các vòng benzen, được đặt cách xa nhau hơn và nối với nhau bằng liên kết Alkyn.
Thế nhưng từ cách đây ít nhất 6 thập kỷ, các nhà khoa học đã phát minh ra một định dạng mới mà họ gọi là graphyne. Mối quan tâm về vật liệu này càng được lưu tâm, khi họ chế tạo thành công graphene, vật chất được mệnh danh là "kỳ diệu" kể từ khi được phát minh ra cách đây 17 năm.
Theo định nghĩa, Graphyne giống graphene hơn cả về tên gọi. Cả hai đều là những cấu trúc carbon dày nhất từng được ghi nhận. Tuy nhiên, trong khi graphene có cấu trúc tổ ong đơn giản, được hình thành từ các vòng lục giác lặp lại không ngừng, thì graphyne phức tạp hơn rất nhiều.
Cụ thể, chúng tạo thành các vòng benzen, được đặt cách xa nhau hơn và nối với nhau bằng liên kết Alkyn. Trong đó cứ 2 nguyên tử carbon sẽ tạo thành liên kết ba giữa 3 cặp electron. "Đây có thể là vật liệu kỳ diệu thế hệ tiếp theo của graphene", Wei Zhang - giáo sư hóa tại Đại học Colorado Boulder cho biết.
Mặc dù vật liệu mới đã được chế tạo thành công, song nhóm nghiên cứu vẫn muốn xem xét kỹ hơn về các đặc tính cụ thể của nó, nhằm tạo ra vật liệu trên quy mô lớn, hay chế tác nó thành các dạng có ích cho đời sống.
Nghiên cứu được công bố vào ngày 9/5 trên tạp chí Nature Synthesis, đã lấp đầy khoảng trống còn lại lâu nay trong khoa học về vật liệu carbon. Các nhà khoa học tự tin cho biết, nghiên cứu cũng có khả năng mở ra những khả năng hoàn toàn mới cho ngành nghiên cứu điện tử, quang học và vật liệu bán dẫn.
Chiêm ngưỡng những loại kim cương đắt giá nhất hành tinh
Những loại kim cương đắt giá nhất hành tinh được liệt kê trong bài viết này thậm chí có loại dường như trở nên vô giá.
Top 10 con ma đáng sợ nhất trong lịch sử nhân loại
Suốt nhiều thế kỉ, danh sách 10 con ma đáng sợ nhất trong lịch sử nhân loại dưới đây vẫn luôn khiến nhiều người phải kinh sợ.
20 sự thật thú vị về Trái đất có thể bạn chưa biết
Trái Đất không chỉ là nơi con người có thể sinh sống - mà còn được biết đến như nguồn gốc của sự sống và là hành tinh duy nhất tồn tại sự sống.
Sự thật đằng sau những món ăn dát vàng của giới siêu giàu trên thế giới
Giới thượng lưu có thú chơi ẩm thực dát vàng. Nhưng dát vàng lên đồ ăn có tác dụng gì không? Hãy cùng đến với câu chuyện đằng sau đó.
Nguồn gốc của cương thi và những truyền thuyết rùng rợn
Người Trung Quốc quan niệm một người trải qua cái chết thảm khốc, không được mai táng, chôn một thời gian dài mà không thối rữa có thể sẽ biến thành cương thi, quay trở lại ám ảnh người sống.
Giải mã "bóng người" bí ẩn trên vỉa hè, có phải hiện tượng siêu nhiên?
Thảm họa hạt nhân Hiroshima và Nagasaki để lại nhiều câu hỏi bí ẩn, điển hình như những "bóng người" bí ẩn xuất hiện trên các vỉa hè, bậc thang công cộng ngoài đường phố.
