新形式碳材料問世，如橡膠般柔軟但比鉆石更硬

 

　　但是新的壓縮玻璃碳同時具有sp3鍵和sp2鍵，這使它具有不尋常的特性。要制造原子彈，你需要一些額外的能量。當研究人員在高溫下將幾片石墨烯擠壓在一起時，發(fā)現某些碳原子正好位于兩層之間形成sp3鍵的位置。

 

　　通過詳細研究這些新材料，他們發(fā)現其中只有五分之一以上是sp3鍵。這意味著大多數原子仍然排列成石墨烯結構，但是新的鍵使其看起來更像是一個大的互連網絡，并賦予其更大的強度。在單個石墨烯片的小尺度上，原子以有序的六邊形圖案排列。但是，在更大規(guī)模的情況下，紙張以無序的方式排列。這可能是硬度和靈活性的綜合性質。研究人員使用相對簡單的方法，可以輕松、便宜地大規(guī)模復制壓縮玻璃碳。簡單來說，他們使用了一種機器對碳施加高負荷壓力。但這必須涉及幾個技巧，以正確的方式控制壓力和溫度。這是一個耗時的過程，但其他人仍然可以復制實現該結果。

 

　　新的驚喜

 

　　碳材料對我們來說是令人驚訝的 - 研究的重點是在天然存在金剛石和石墨之間找到或制備新材料。這種新形式是最新的，似乎是一種無限的方法，可以鍵合碳原子，從發(fā)現石墨烯，圓柱形碳納米管和球形C60分子。該材料 - 堅固、堅硬、輕便和靈活 - 將有很高的需求量，可用于各種應用。例如，軍事用途可能涉及飛機和直升機的盾牌。在電子學方面，這種輕質、制造廉價、具有與硅相似性能的材料，也可以具有新的功能，可以提供一個克服現有微芯片限制的路徑。人們的夢想是找到一種可以替代硅的碳材料。需要材料能夠允許電子快速移動，并且其電子可以容易地被置于激發(fā)態(tài)以實現晶體管的導通和截止功能。玻璃碳的研究人員并沒有在新材料中研究這些性質，所以我們還不了解它的適用性。但是，另一種碳材料被發(fā)現可能不會那么長。到目前為止，幾十年的搜尋沒有出現我們所需要的，但也許我們只需要深入研究。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所  張慧）