Carbin – възможно бъдеще на наноелектрониката
Един ден най-малката електронна форма ще се включва и изключва в атомен мащаб.
Учени от лабораторията на Лорънс Ливмо са изследвали метод за създаване на линейни вериги от разтопен с лазер графит.
Материал, наречен карабин, може да има множество нови свойства, включително способността да настройва електронния ток през чипа, за да отговаря на нуждите на потребителя.
Карабин в космоса
Carbyne се изследва активно поради откритието му в астрофизични тела като метеорити, както и потенциалните му приложения в наноелектронни устройства и свръхтвърди материали. Линейната форма придава на карабината уникални електрически свойства; материалът става чувствителен на разтягане и огъване, докато здравината му е 40 пъти по-висока от тази на диаманта. Учените смятат, че карабинът е компонент на междузвездния прах.
Използвайки компютърни симулации, изследователят Ник Голдман и неговият колега Кристофър Канела първо се заеха да изследват свойствата на течния въглерод по време на изпаряване, след като изложиха графитната повърхност на лазер. Лазерът е в състояние да нагрее графит до няколко хиляди градуса, след което се образува доста летлива капка. За изненада на учените, след изпаряване и охлаждане, капката в симулациите образува снопове от вериги от въглеродни атоми.
„Начинът, по който е направена карабината и нейната стабилност са били обект на много теории“, каза Голдман. „Показахме, че лазерното топене на графит е доста подходящо за синтеза на този материал. Ако може да се установи контролирано производство, карбинът може да се използва в регулируеми полупроводници или дори за съхранение на водород.
Карабина в лабораторията
Учените са показали, чекарабина може лесно да се получи в лабораторията. Процесът със сигурност протича в космоса, където материалът, съдържащ въглерод, е подложен на относително високи температури, при които въглеродът се топи.
Проучването на Goldman и компютърните модели позволяват директно сравнение с експерименти и могат да помогнат за определяне на параметри за синтеза на въглеродни материали с потенциално екзотични свойства.
"Нашите симулации показват възможен механизъм за синтеза на карбинови влакна, което потвърждава предишни експериментални наблюдения за тяхното образуване", каза Голдман. "Резултатите помагат да се определи набор от термодинамични условия за синтез и могат да се използват за откриване на карбин в метеорити."