五石墨烯:一种独特的碳原子排列方式,灵感来自开罗五边形瓷砖图案街道,是石墨烯的一种结构变体。
图片来源:弗吉尼亚联邦大学
日本和中国的大学以及来自美国的研究人员弗吉尼亚联邦大学(VCU)发表了一篇关于石墨烯变体——五石墨烯的发展的论文。
这种材料是由纯碳原子组成的薄片,以五边形排列,具有独特的结构特性。
题为五石墨烯:一种新的碳同素异形体该研究基于VCU和北京大学开展的研究,将发表在美国国家科学院院刊亚博老虎机网登录杂志
最后发现的三种重要的碳形式是富勒烯、纳米管和石墨烯。每一个都有独特的结构。五石墨烯将属于这一类。
Puru耶拿
VCU物理系特聘教授
大多数形式的碳是由六角形的积木组成的,在某些情况下分散与五角形。五石墨烯将作为一种独特的二维碳同素异形体,完全由五边形构成。
北京大学教授、VCU兼职教授王倩博士与丈夫在北京一家展示开罗街道图片的餐厅用餐时,观察了墙上的艺术品。
我对丈夫说:“来看!这是只由五边形组成的图案。我拍了张照片,发给了我的一个学生,并说,‘我想我们可以做这个。它可能是稳定的。但你必须仔细检查。”他照做了,结果发现这个结构既漂亮又简单。
王谦
北京大学教授
该论文的合著者包括;来自日本仙台东北大学的dr . Kawazoe,来自中国科学院上海分院的dr . Chen xiaoshue,来自VCU的博士后研究员dr . Zhou Jian,来自北京大学的dr . Zhang Shunhong。亚博老虎机网登录
研究人员使用计算机建模来模拟五石墨烯的合成。结果表明,该材料在高达1000°K的温度下是稳定的,并且具有很高的强度,在某些应用中甚至会超过其前身石墨烯。
与石墨烯相比,五元石墨烯在性质上有许多有趣且不同寻常的差异,例如它是一种半导体,而石墨烯是一种导电体。研究人员还说,这种材料以一种不同寻常的方式拉伸。
你知道这句话吗,钻石恒久远?这是因为将钻石转化为石墨需要大量的能量。这将是类似的。
当你把石墨烯卷起来时,你就会得到一种叫做碳纳米管的东西,它可以是金属的,也可以是半导体的。五石墨烯,当你把它卷起来时,也可以制成纳米管,但它总是半导体的。
Puru耶拿
VCU物理系特聘教授
“如果拉伸石墨烯,它将沿拉伸方向扩展,但沿垂直方向收缩。然而,如果你拉伸五石墨烯,它会在两个方向上膨胀。”王说.
研究人员认为,这种材料的机械强度来源于一种称为负泊松比的不寻常性质,在各种技术中可能具有特别有趣的应用,包括纳米技术、生物医学、电子等。合成这种材料是研究人员的下一步。
“一旦你成功了,它就会成功。”非常稳定。所以问题变成了,你是如何做到的?在本文中,我们有一些想法。现在,这个项目是理论性的。它基于计算机建模,但我们非常相信这个预测。一旦你做到了,它将开辟一个全新的碳科学分支。完全由五边形h构成的二维碳这是前所未有的。”亚博老虎机网登录耶拿说.