دانشمندان راهی یافته اند تا شکلی از کربن را ایجاد کنند که همزمان سخت و منعطف باشد. این کربن شیشه ای فشرده با حرارت دادن آن تحت فشار بالا توسط محققان در چین و ایالات متحده ساخته شده است. همچنین وزن سبکی دارد و به طور بالقوه می تواند در مقادیر انبوه ساخته شود و برای انواع مختلفی از برنامه های کاربردی، از انواع جدید جلیقه ضد گلوله تا دستگاه های الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد.
کربن عنصری خاص است، به این دلیل که اتم های آن می توانند انواع پیوند های مختلفی را با یکدیگر بوجود آورند و بنابراین ساختارهای مختلفی را تشکیل می دهند. به عنوان مثال، اتم های کربن می توانند توسط پیوندهای SP3 به یکدیگر متصل شوند و الماس تولید کنند. همچنین هنگامی که این اتم ها توسط پیوندهای SP2 بهم متصل می شوند، گرافیت را تولید می کنند که می تواند به لایه های تک اتم های معروف گرافین نیز جدا شود. شکل دیگری از کربن، به نام کربن شیشه ای، نیز از پیوند های SP2 ساخته شده و دارای خواص گرافیت و سرامیک است. اما کربن شیشه ای فشرده جدید، دارای ترکیبی از پیوند های SP3 و SP2 است که به آن خواص غیر معمولی می دهد. برای ساخت پیوندهای اتمی نیاز به انرژی بیشتری داریم. هنگامی که محققان چندین ورق گرافن را با دمای بالا مخلوط کردند، برخی از اتمهای کربن دقیقا در موقعیت مناسب قرار گرفتند تا بتوانند میان لایه ها پیوند SP3 ایجاد کنند.
محققان کربن شیشه ای فشرده را با استفاده از یک روش نسبتا ساده ای که می تواند در مقیاس بزرگ به راحتی و ارزان قیمت انجام شود، ساخته اند. به عبارت ساده، آنها از یک نوع ماشین پرس استفاده می کنند که بارها فشار بالا را به کربن اعمال می کند. اما برای این کار باید چندین ترفند را برای کنترل فشار و درجه حرارت دقیق، به شیوه ای مناسب درگیر کرد.
شگفتی‌های جدید
مواد کربنی به طور پیوسته ما را شگفت زده می کنند. این فرم جدید از کربن آخرین چیزی است که به نظر می رسد با پیروی از کشف گرافن ، نانولوله های کربنی استوانه ای و مولکول های buckminsterfullerene کروی، مثل روش های بی حد و حصر شما می توانید اتم های کربن را به یکدیگر پیوند دهید.
ماده ای شبیه این نوع کربن، قوی، سخت، سبک و انعطاف پذیر است، تقاضای بالایی دارد و می تواند برای همه نوع برنامه ها استفاده شود. به عنوان مثال، می توان در ساخت سپرهای جت و هلیکوپتر برای زمینه های نظامی مورد استفاده قرار بگیرد. در الکترونیک، مواد سبک وزن و ارزان تولید شده با خواص مشابه با سیلیکون که می تواند توانایی های جدید نیز داشته باشد، می تواند راهی برای غلبه بر محدودیت های میکروتراشههای موجود باشد.
یکی از آرزو های دانشمندان، یافتن مواد کربنی است که می توانند جایگزین کل سیلیکون را شوند. محققان بعد از کربن شیشه ای این خواص را در مواد جدید مطالعه نکرده اند، بنابراین ما هنوز نمی دانیم که چقدر مناسب است. تاکنون، پس چند دهه شکار به چیزی که ما نیاز داریم، دست نیافتیم اما شاید فقط باید به دنبال آن باشیم تا بتوانیم آن را پیدا کنیم.
