கார்பின் - ஒரு பரிமாண கார்பன்

நேச்சர் மெட்டீரியல்ஸ் இதழ் அக்டோபர் 2016 இல் அறிவித்தபடி, வியன்னா பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் பீடத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் ஒரு நிலையான கார்பைனை உருவாக்குவதற்கான வழியைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர், அதாவது. ஒரு பரிமாண கார்பன், இது கிராபெனை விட அதிக சக்தி வாய்ந்ததாக கருதப்படுகிறது (இரு பரிமாண கார்பன்).

இன்னும் பெரிய நம்பிக்கை மற்றும் பொருள் புரட்சியின் முன்னோடியாகக் கருதப்படுகிறது, தொழில்நுட்பத்தில் அது உண்மையாக மாறுவதற்கு முன்பே, கிராபென் ஏற்கனவே அதன் கார்பன் அடிப்படையிலான உறவினரால் அகற்றப்பட்டிருக்கலாம் - கார்பைன். கார்பைனின் இழுவிசை வலிமை கிராபெனை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக இருப்பதாக கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன, அதே சமயம் அதன் இழுவிசை விறைப்பு வைரத்தை விட மூன்று மடங்கு அதிகமாக உள்ளது. கார்பைன் அறை வெப்பநிலையில் (கோட்பாட்டளவில்) நிலையானது, மேலும் அதன் இழைகள் ஒன்றாகச் சேமிக்கப்படும் போது, ​​அவை கணிக்கக்கூடிய வகையில் வெட்டுகின்றன.

இது பாலிஅல்கைன் (C≡C)n அமைப்புடன் கூடிய கார்பனின் அலோட்ரோபிக் வடிவமாகும், இதில் அணுக்கள் ஒற்றை மற்றும் மூன்று பிணைப்புகள் அல்லது குவிக்கப்பட்ட இரட்டைப் பிணைப்புகளுடன் நீண்ட சங்கிலிகளை உருவாக்குகின்றன. அத்தகைய அமைப்பு ஒரு பரிமாண (1D) அமைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் ஒரு அணு-தடிமனான இழையுடன் வேறு எதுவும் இணைக்கப்படவில்லை. கிராபெனின் அமைப்பு இரு பரிமாணமாக உள்ளது, ஏனெனில் அது நீளமாகவும் அகலமாகவும் உள்ளது, ஆனால் தாள் ஒரு அணு மட்டுமே தடிமனாக உள்ளது. காராபினரின் வலிமையான வடிவம் ஒன்றோடொன்று பின்னிப் பிணைந்த இரண்டு இழைகளைக் கொண்டிருக்கும் என்று இதுவரை செய்யப்பட்ட ஆராய்ச்சி தெரிவிக்கிறது (1).

சமீப காலம் வரை, கார்பைன் பற்றி அதிகம் அறியப்படவில்லை. இது முதன்முதலில் விண்கற்கள் மற்றும் விண்மீன் தூசிகளில் கண்டறியப்பட்டதாக வானியலாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

Mingji Liu மற்றும் ரைஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள ஒரு குழு கார்பைனின் தத்துவார்த்த பண்புகளை கணக்கிட்டுள்ளனர், இது அனுபவ ஆராய்ச்சிக்கு உதவும். இழுவிசை வலிமை, நெகிழ்வு வலிமை மற்றும் முறுக்கு சிதைவுக்கான சோதனைகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு பகுப்பாய்வை வழங்கினர். கிராபெனின் (6,0-7,5. 107×4,7 N∙m/kg) ஒப்பிடும்போது, ​​கார்பைனின் குறிப்பிட்ட வலிமை (அதாவது எடை விகிதம் வலிமை) முன்னோடியில்லாத அளவில் (5,5-107×4,3 N∙m/kg) இருப்பதாக அவர்கள் கணக்கிட்டனர். கார்பன் நானோகுழாய்கள் (5,0-107×2,5 N∙m/kg) மற்றும் வைரம் (6,5-107×10 N∙m/kg). அணுக்களின் சங்கிலியில் ஒரு பிணைப்பை உடைக்க சுமார் 14 nN விசை தேவைப்படுகிறது. அறை வெப்பநிலையில் சங்கிலி நீளம் சுமார் XNUMX nm ஆகும்.

சேர்த்து செயல்பாட்டுக் குழு CH2 கார்பைன் சங்கிலியின் முடிவை டிஎன்ஏ இழை போல முறுக்க முடியும். பல்வேறு மூலக்கூறுகளுடன் காராபினர் சங்கிலிகளை "அலங்கரித்தல்" மூலம், பிற பண்புகளை மாற்றலாம். ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் பிணைக்கும் சில கால்சியம் அணுக்களைச் சேர்ப்பது அதிக அடர்த்தி கொண்ட ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு கடற்பாசியை ஏற்படுத்தும்.

புதிய பொருளின் ஒரு சுவாரஸ்யமான சொத்து பக்க சங்கிலிகளுடன் பிணைப்புகளை உருவாக்கும் திறன் ஆகும். இந்த பிணைப்புகளை உருவாக்கும் மற்றும் உடைக்கும் செயல்முறை ஆற்றலைச் சேமிக்கவும் வெளியிடவும் பயன்படுத்தப்படலாம். எனவே, ஒரு காராபினர் மிகவும் திறமையான ஆற்றல் சேமிப்பு பொருளாக செயல்பட முடியும், ஏனெனில் அதன் மூலக்கூறுகள் விட்டம் கொண்ட ஒரு அணு, மற்றும் பொருளின் வலிமை என்பது உடைக்கும் ஆபத்து இல்லாமல் மீண்டும் மீண்டும் பிணைப்புகளை உருவாக்கி உடைக்க முடியும். மூலக்கூறு தன்னை உடைக்கிறது.

காராபினரை நீட்டுவது அல்லது முறுக்குவது அதன் மின் பண்புகளை மாற்றுகிறது என்பதை எல்லாம் குறிக்கிறது. கோட்பாட்டாளர்கள் மூலக்கூறின் முனைகளில் சிறப்பு "கைப்பிடிகளை" வைக்க பரிந்துரைத்தனர், இது கார்பைனின் கடத்துத்திறன் அல்லது பேண்ட் இடைவெளியை விரைவாகவும் எளிதாகவும் மாற்ற உங்களை அனுமதிக்கும்.

2. ஒரு கிராபெனின் கட்டமைப்பிற்குள் காராபைனர்களின் சங்கிலி

துரதிர்ஷ்டவசமாக, கார்பைனின் அனைத்து அறியப்பட்ட மற்றும் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படாத பண்புகள், நாம் பொருளை மலிவாகவும் பெரிய அளவிலும் உற்பத்தி செய்ய முடியாவிட்டால், ஒரு அழகான கோட்பாடாக மட்டுமே இருக்கும். சில ஆராய்ச்சி ஆய்வகங்கள் ஒரு கார்பைன் தயாரிப்பதாக அறிவித்துள்ளன, ஆனால் பொருள் மிகவும் நிலையற்றதாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. சில வேதியியலாளர்கள் ஒரு காராபினரின் இரண்டு இழைகளை இணைத்தால், அது இருக்கும் என்று நம்புகிறார்கள் குண்டு வெடிப்பு. இந்த ஆண்டு ஏப்ரலில், கிராபெனின் கட்டமைப்பின் "சுவர்களுக்கு" (2) உள்ளே நூல் வடிவில் ஒரு நிலையான காராபினரின் வளர்ச்சி பற்றிய தகவல்கள் வந்தன.

ஆரம்பத்தில் குறிப்பிடப்பட்ட வியன்னா பல்கலைக்கழகத்தின் வழிமுறை ஒரு திருப்புமுனையாக இருக்கலாம். நாம் விரைவில் கண்டுபிடிக்க வேண்டும்.