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人工合成碳炔方法

时间:2015-09-29  来源:工业和信息化部电子科学技术情报研究所   发布:高端装备网 
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  美国能源部劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究出一种方法,从被激光熔化的石墨烯中创造出碳原子链。这种材料被称为碳炔,具有许多奇异的性质,可以用于调节电路中的电流量。

 

  由于碳炔在宇宙天体中存在,并在纳米电子器件和超硬材料领域具有应用前景,因此碳炔是个热门的研究方面。线性的形状导致其具有对拉伸和弯曲极其敏感的独特电子特性,而且比金刚石还要坚硬40倍。碳炔曾在默奇森陨石和艾伦德陨石中被发现,可能是星际尘埃的组成成分。

 

  利用计算机仿真计算,劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员最初本想研究当激光束照在石墨表面后,液化碳在蒸发时的性质。激光能将石墨表面加热到几千摄氏度,使石墨变成极具挥发性的小液滴。令人吃惊的是,在仿真中,碳液滴蒸发并再次冷却后,它们形成了一束束的碳原子链。

 

  科研人员表示:“对于制备碳炔并使其保持稳定的方法,存在很多猜测。我们实现了一种通过激光熔化石墨促进碳炔合成的可行途径。如果以可控方式调节碳炔的合成,将有望使其应用于众多不同研究领域,如性质可调节的半导体或储氢等应用领域。”

 

  “我们的方法显示,碳炔能够很容易在实验室或其他场合制备。制备工艺可能也存在于天体或陨石当中,在那里碳所包含的材料被暴露于高温之中,而碳则被熔化。”

 

  科研人员的研究和计算模型允许直接和实验进行比较,有助于确定具有可能奇异特性碳基材料的合成参数。

 

  科研人员表示:“我们的仿真预示了一种可能的合成机制,即碳炔纤维的合成可以通过实验观察而得到确认。这有助于确定合成碳炔的一系列温度条件。”

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