Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědci vytvořili nový dvourozměrný uhlíkový materiál. Je pevnější než grafen a odolává praskání – a to i pod tlakem, což je problém, se kterým se jinak materiáloví vědci již dlouho potýkají. Dosud známé materiály odvozené od uhlíku, jako je grafen, patří k nejpevnějším na Zemi, ale jakmile se v nich vytvoří trhliny, rychle se šíří a celá struktura se může náhle rozpadnout.
Nově připravený materiál, současně pevný i houževnatý, se označuje jako jednovrstvý amorfní uhlík (MAC, monolayer amorphous carbon). Podle studie vědců z Rice University a Národní univerzity v Singapuru je MAC osmkrát pevnější než grafen.
Označení materiálu za amorfní uhlík je ale trochu matoucí. Nejde totiž o saze. Na rozdíl od grafenu, kde jsou atomy uspořádány do uspořádané (krystalické) hexagonální mřížky, ale i od amorfních sazí, je totiž MAC kompozit obsahující jak krystalické, tak amorfní oblasti. Právě tato kompozitní struktura dává MAC jeho charakteristickou pevnost. Autoři výzkumu uvádějí, že tímto způsobem by se daly upravovat i další 2D materiály. Jedinečná konstrukce zabraňuje snadnému šíření trhlin, což umožňuje materiálu absorbovat více energie předtím, než dojde ke zlomu. Uplatnění 2D materiálů by se tak dalo podstatně rozšířit.
Bongki Shin et al, Intrinsic toughening in monolayer amorphous carbon nanocomposites, Matter (2025). DOI: 10.1016/j.matt.2025.102000
Zdroj: Rice University / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Poznámka PH: Aby se v 2D materiálu ale daly kombinovat krystalické a amorfní modifikace, musí tyto fáze vůbec existovat. Uhlík je množstvím svých modifikací přece jen výjimečný…
