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.
Ý nghĩa và những điều thú vị về vòng nguyệt quế Giáng sinh
Mỗi năm khi mùa Giáng sinh về người ta thường hay trang hoàng nhà cửa bằng cây thông và những bông hoa tuyết lấp lánh. Bên cạnh đó một chiếc vòng nguyệt quế treo trước cửa cũng được xem là vật không thể thiếu.
Bài toán siêu khó tồn tại hàng thập kỷ đã được giải, đáp án nặng tới 200TB
Dung lượng khổng lồ chỉ để chứa lời giải cho một bài toán. Thực sự bài toán đó khó vậy sao?
Làm thế nào mà động cơ phản lực của máy bay có thể hoạt động trong mưa lớn và băng giá?
Làm thế nào để loại bỏ nước khỏi động cơ phản lực trong điều kiện trời mưa? Mưa hoặc tuyết xâm nhập có ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ phản lực không?
Trải nghiệm trên cây cầu cao tốc dài nhất thế giới: Tài xế sợ "cứng người", sản phụ đẻ rơi trên cầu
Cầu Hồ Pontchartrain là cây cầu liên tục dài nhất thế giới bắc qua mặt nước, dài 38,35 km và có khoảng 9.500 trụ bêtông.
Bẻ cong nòng súng có thể làm chuyển hướng viên đạn, thật hay đùa?
Không hề hư cấu, hóa ra bẻ cong đường đạn theo nòng súng là có thật.
Vì sao trái bóng ở mỗi kì World Cup lại khác nhau?
Thực tế, tất cả những thay đổi được áp dụng mỗi năm đều không phải là tốt nhất và thậm chí nó còn gây ra thêm vấn đề.
