ڪاربن - هڪ طرفي ڪاربان

جيئن ته جرنل نيچر مواد آڪٽوبر 2016 ۾ ٻڌايو ويو آهي، ويانا يونيورسٽي جي فيڪلٽي آف فزڪس جي سائنسدانن هڪ مستحڪم ڪاربائن ٺاهڻ جو طريقو ڳولڻ ۾ ڪامياب ٿي ويا آهن، يعني. هڪ طرفي ڪاربان، جيڪا گرافين (ٻه طرفي ڪاربان) کان به وڌيڪ طاقتور سمجهي وڃي ٿي.

اڃا به مادي انقلاب جي هڪ وڏي اميد ۽ هاربرنگر طور سمجهيو وڃي ٿو، ان کان اڳ جو اهو ٽيڪنالاجي ۾ هڪ حقيقت بڻجي ويو، گرافين شايد اڳ ۾ ئي ان جي ڪاربان تي ٻڌل ڪزن طرفان ختم ٿي چڪو آهي. ڪاربن. حسابن مان معلوم ٿئي ٿو ته ڪاربن جي tensile طاقت گرافين جي ڀيٽ ۾ ٻه ڀيرا وڌيڪ آهي، جڏهن ته ان جي tensile rigidity هيرن جي ڀيٽ ۾ ٽي ڀيرا وڌيڪ آهي. ڪاربن (نظرياتي طور تي) ڪمري جي حرارت تي مستحڪم آهي، ۽ جڏهن ان جي تارن کي گڏ ڪيو ويندو آهي، اهي هڪ پيش گوئي انداز ۾ هڪ ٻئي سان گڏ ڪن ٿا.

هي ڪاربان جو هڪ الوٽروپڪ روپ آهي جنهن ۾ هڪ polyalkyne (C≡C)n جوڙجڪ آهي، جنهن ۾ ايٽم ڊگها زنجير ٺاهيندا آهن متبادل واحد ۽ ٽرپل بانڊز يا جمع ٿيل ڊبل بانڊن سان. اهڙي سرشتي کي هڪ طرفي (1D) ڍانچي سڏيو ويندو آهي، ڇاڪاڻ ته هڪ ايٽم-ٿلهي تنت سان ٻيو ڪجهه به جڙيل ناهي. گرافين جي جوڙجڪ ٻه طرفي رهي ٿي، ڇاڪاڻ ته اهو ڊگهو ۽ ويڪرو آهي، پر چادر صرف هڪ ايٽم ٿلهي آهي. هينئر تائين ڪيل تحقيق مان معلوم ٿئي ٿو ته ڪارابينر جو مضبوط ترين روپ هڪ ٻئي سان جڙيل ٻه ڌاڙا هوندا (1).

تازو جيستائين، ڪاربن جي باري ۾ ٿورڙي ڄاڻ هئي. فلڪيات جي ماهرن جو چوڻ آهي ته اهو پهريون ڀيرو meteorites ۽ interstellar مٽي ۾ دريافت ڪيو ويو.

منگجي ليو ۽ رائس يونيورسٽي جي هڪ ٽيم ڪاربائن جي نظرياتي ملڪيتن جو اندازو لڳايو آهي جيڪي تجرباتي تحقيق ۾ مدد ڪري سگهن ٿيون. محقق هڪ تجزيو پيش ڪيو جنهن ۾ تنصيب جي طاقت، لچڪدار طاقت ۽ ٽورسن جي خرابيءَ لاءِ اڪائونٽ ٽيسٽ ۾ شامل ڪيو ويو. انهن حساب ڪيو ته ڪاربين جي مخصوص طاقت (يعني طاقت جي وزن جي نسبت) هڪ بي مثال سطح تي آهي (6,0-7,5 × 107 N∙m/kg) گرافين جي مقابلي ۾ (4,7-5,5. 107×4,3 N∙m/kg)، ڪاربن نانوٽوبس (5,0-107×2,5 N∙m/kg) ۽ هيرا (6,5-107×10 N∙m/kg). ائٽم جي زنجير ۾ ھڪڙي ھڪڙي بانڊ کي ٽوڙڻ لاء اٽڪل 14 nN جي قوت جي ضرورت آھي. ڪمري جي حرارت تي زنجير جي ڊيگهه اٽڪل XNUMX nm آهي.

شامل ڪرڻ سان فنڪشنل گروپ CH2 ڪاربائن زنجير جي پڇاڙيءَ کي ڊي اين اي اسٽرينڊ وانگر موڙي سگھجي ٿو. مختلف ماليڪيولن سان ڪارابينر زنجيرن کي ”سجاڳي“ ڪندي، ٻيون ملڪيتون تبديل ڪري سگھجن ٿيون. ڪي ڪلسيم ايٽم جو اضافو جيڪو هائيڊروجن ايٽم سان بانڊ ٿئي ٿو ان جي نتيجي ۾ هڪ اعلي کثافت هائيڊروجن اسٽوريج اسپنج ٿيندو.

نئين مواد جي هڪ دلچسپ ملڪيت پاسي جي زنجيرن سان بانڊ ٺاهڻ جي صلاحيت آهي. انهن بندن کي ٺاهڻ ۽ ٽوڙڻ جو عمل توانائي کي ذخيرو ڪرڻ ۽ ڇڏڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو. اهڙيء طرح، هڪ ڪارابينر هڪ تمام ڪارائتو توانائي اسٽوريج مواد جي طور تي ڪم ڪري سگهي ٿو، ڇاڪاڻ ته ان جا ماليڪيول قطر ۾ هڪ ايٽم آهن، ۽ مادي جي طاقت جو مطلب اهو آهي ته اهو ممڪن ٿيندو ته ٽوڙڻ جي خطري کان سواء بار بار بانڊ ٺاهي ۽ ٽوڙڻ. ماليڪيول پاڻ کي ٽوڙي ٿو.

هر شي ظاهر ڪري ٿو ته ڪارابينر کي ڇڪڻ يا موڙيندڙ ان جي برقي ملڪيت کي تبديل ڪري ٿو. نظرياتي ماهرن انو جي پڇاڙيءَ ۾ خاص ”هينڊلز“ رکڻ جي صلاح ڏني، جيڪا توهان کي جلدي ۽ آساني سان ڪاربائن جي چالکائي يا بينڊ گيپ کي تبديل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي.

2. گرافيني ڍانچي اندر ڪارابينرز جو هڪ سلسلو

بدقسمتيءَ سان، ڪاربائن جون سڀ سڃاتل ۽ اڃا دريافت نه ٿيل ملڪيتون فقط هڪ خوبصورت نظريو رهجي وينديون، جيڪڏهن اسان مواد سستي ۽ وڏي مقدار ۾ پيدا نه ڪري سگهون. ڪجهه ريسرچ ليبز هڪ ڪاربائن تيار ڪرڻ جي خبر ڏني آهي، پر مواد انتهائي غير مستحڪم ثابت ڪيو آهي. ڪي ڪيمسٽ اهو به مڃين ٿا ته جيڪڏهن اسان هڪ ڪارابينر جي ٻن تارن کي ڳنڍينداسين ته اتي هوندو ڌماڪو. هن سال جي اپريل ۾، گرافيني ڍانچي جي "ديوار" اندر ڌاڙن جي صورت ۾ هڪ مستحڪم ڪارابينر جي ترقي جي رپورٽ هئي (2).

شايد شروع ۾ ذڪر ڪيل ويانا يونيورسٽي جو طريقو هڪ پيش رفت آهي. اسان کي جلد معلوم ڪرڻ گهرجي.