211service.com
Datorsimulācija paredz jaunu oglekļa alotropu
Dažādas oglekļa formas ir dimants, grafīts, grafēns (viena grafīta loksne) un fullerēni, kas veidojas, oglekļa atomiem savienojoties caurulēm un sfērām līdzīgās struktūrās.
Taču pēdējos gados materiālu zinātnieki ir apkopojuši norādes, kas liecina par cita veida oglekli, kas veidojas, kad grafīts tiek saspiests istabas temperatūrā līdz spiedienam, kas pārsniedz 10 gigaPaskālus.
Norādes izpaužas kā izmaiņas dažādās oglekļa īpašībās šajos apstākļos, piemēram, tā pretestība, optiskā caurlaidība un atstarošana utt. Tas viss liecina par kaut kāda veida fāzes izmaiņu esamību, kurā parādās jauna oglekļa forma.
Tātad notiek sacensības, lai identificētu šo jauno alotropu, un, tā kā oglekļa atomi var savienoties bezgalīgi daudzos veidos, kandidātu netrūkst.
Šodien Maksimilians Amslers Bāzeles Universitātē Šveicē un vairāki draugi ierosināja jaunu struktūru, ko viņi sauc par M10-karbonu. Šie puiši ir izmantojuši dažādas datorsimulācijas metodes, lai modelētu, kā oglekļa atomi varētu savienoties šādos apstākļos.
Rezultāts, pēc viņu teiktā, ir struktūra, kas ir stabilāka par grafītu pie spiediena virs 14 GPa un, tāpat kā dimants, sastāv tikai no atomiem, kas savienoti kopā ar sp3 saitēm. Materiāls ir arī gandrīz tikpat ciets dimants.
Turklāt Amslers un citi ir simulējuši rentgenstaru difrakcijas modeli, ko šim materiālam vajadzētu radīt, un paziņojuši, ka tas atbilst eksperimentā konstatētajam.
Tomēr problēma ir tā, ka šī ir tikai viena no nedaudzajām ierosinātajām struktūrām, kuras visas mēģina izskaidrot eksperimentālos pierādījumus. Tie rada arī rentgenstaru difrakcijas modeļus, kas atbilst eksperimentam, un vismaz viens, allotrops, kas pazīstams kā z-ogleklis, ir termodinamiski labvēlīgāks nekā M10-ogleklis.
Šobrīd žūrija skaidri nosaka, kura no šīm teorētiskajām struktūrām faktiski veidojas reālajā pasaulē.
Tātad, ko darīt? Ir skaidrs, ka ir milzums potenciālo kandidātu, un vienīgais veids, kā tos atšķirt, ir detalizēta un rūpīga novērtēšana.
Tātad bumba ir stingri atpakaļ eksperimentētāja laukuma pusē. Šie eksperimenti nav viegli. tomēr var paiet kāds laiks, pirms varēs pārliecinoši apgalvot, ka jauna oglekļa alotropa atklāšanas kronis.
Atsauce: http:// arxiv.org/abs/1202.6030 : Prognoze par jaunu monoklīnisko oglekļa allotropu