211service.com
Symulacja komputerowa przewiduje nowy alotrop węgla
Różne formy węgla obejmują diament, grafit, grafen (pojedynczy arkusz grafitu) i fulereny, które powstają, gdy atomy węgla łączą się w struktury rurowe i kuliste.
Ale w ostatnich latach naukowcy zajmujący się materiałami zbierali wskazówki, które wskazują na inny rodzaj węgla, który powstaje, gdy grafit jest kompresowany w temperaturze pokojowej do ciśnień przekraczających 10 gigapaskali.
Wskazówki przybierają postać zmian różnych właściwości węgla w takich warunkach, takich jak jego rezystywność, przepuszczalność optyczna i współczynnik odbicia i tak dalej. Wszystko to wskazuje na istnienie pewnego rodzaju przemiany fazowej, w której pojawia się nowa forma węgla.
Trwa więc wyścig w celu zidentyfikowania nowego alotropu, a ponieważ atomy węgla mogą łączyć się ze sobą na nieskończoną liczbę sposobów, kandydatów nie brakuje.
Dzisiaj Maximilian Amsler z Uniwersytetu w Bazylei w Szwajcarii wraz z kilkoma kumplami zaproponowali nową strukturę, którą nazwali M10-węglową. Ci faceci użyli różnych technik symulacji komputerowych do modelowania, jak atomy węgla mogą się wiązać w tych warunkach.
Rezultatem, jak mówią, jest struktura bardziej stabilna niż grafit przy ciśnieniu powyżej 14 GPa i, podobnie jak diament, składająca się wyłącznie z atomów połączonych ze sobą wiązaniami sp3. Materiał jest również prawie tak twardy jak diament.
Co więcej, Amsler i spółka przeprowadzili symulację wzoru dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, który ten materiał powinien wytworzyć i powiedzieli, że pasuje do tego, który został znaleziony w eksperymencie.
Problem polega jednak na tym, że jest to tylko jedna z połowy garstki proponowanych struktur, które starają się wyjaśnić dowody eksperymentalne. Dają one również wzory dyfrakcji rentgenowskiej, które pasują do eksperymentu, a co najmniej jeden, alotrop znany jako węgiel z, jest termodynamicznie bardziej korzystny niż węgiel M10.
W tej chwili jury wyraźnie nie wie, która z tych teoretycznych struktur faktycznie tworzy się w świecie rzeczywistym.
Więc co robić? Oczywiście istnieje mnóstwo potencjalnych kandydatów, a jedynym sposobem ich rozróżnienia jest szczegółowy i dokładny pomiar.
Piłka jest więc mocno z powrotem po stronie eksperymentatora. Te eksperymenty nie są łatwe. jednak może minąć trochę czasu, zanim korona za odkrycie nowego alotropu węgla będzie mogła być przekonująco potwierdzona.
Nr ref.: http:// arxiv.org/abs/1202.6030 : Przewidywanie nowatorskiej jednoskośnej alotropy węgla