نوع جدید کربن به نام شوارزیت در آزمایشگاه ساخته شد!
شکل جدید از کربن تولید شده است که دنیای کاملا نوینی از پتانسیل برنامههای تکنولوژی ایجاد میکند.
در حال حاضر کربن میتواند الماسهای گرانبها، گرافیت مداد و گرافن – مستحکمترین ماده روی زمین- ایجاد کند و شوارزیت آخرین عضو این خانواده است.
شوارزیت مدتها قبل توسط شیمیدانها پیش بینی شده بود که معتقد بودند خواص منحصربفردی داشته و برای استفاده در باتریها وکاتالیزورها مفید خواهد بود.
باتری گرافن تنها در پنج دقیقه شارژ میشود.
در یک رویداد شگفتانگیز، بعد از دههها جستوجوی این مواد بصورت نظری، بصورت تصادفی توسط محققانی در کره شمالی و ژاپن که روی آن کار میکردند، تولید شد.
دانشمندان در حال بررسی الگوهای زولیت کربن (ZTC)-اشکال کریستالی سیلیکون دیاکسید با ساختار کربنی ساخته شده داخل آن- و بررسی هرگونه خواص جالب در آن بودند.
در طی انجام این کار، آنها به طور ناخواسته شوارزیت را ساختند، اما تا زمانیکه دانشگاه Berkeley کالیفرنیا به ساختار غیرمعمول آن اشاره کند، این کشف نادیده گرفته شد.
پرفسور Berend Smit مهندس شیمی و بیومولکول که این پژوهش را هدایت میکرد گفت:
ما هماکنون دستورالعمل ساخت این سازه را داریم، که حائز اهمیت است، از آن جهت که اگر بتوانیم آن را بسازیم، میتوانیم برروی رفتار آن تحقیق کنیم.
کربن میتواند بصورت کریستالهای دوبعدی مرتب شود و شامل ورقههای گرافن و فولرینهای شبیه توی فوتبال است که با چگونگی انحنا یافتن ساختارشان در زمان قفل شدن اتمها کربن درهم، تعریف میشوند.
برخلاف فولرینها- که بصورت مثبت انحنا پیدا میکنند- و گرافنها -که به طور کلی انحنا نمیابند- شوارزیت انحنای منفی دارند.
پروفسور Braun:
اعتبارسنجی آزمایش شوارزیت با وجود تکمیل سهگانه انحناهای ممکن برای گرافن، انحنای مثبت یافت، صاف شد و اکنون انحنای منفی پیدا کرده است.
زولیتها، مواد معدنی هستند که بیشتر در نرم کردن آب مواد شوینده لباسشویی استفاده میشوند، که جز اصلی در تبدیل این شکل کربن از حالت نظری به واقعیت بودند.
مقالات مرتبط: دستاورهای عظیم (۳۲): جدول تناوبی
دستاوردهای عظیم (۳۶): نظریه اتمی دالتون
مقاله آنها که در Proceedings if the National Academy of Sciences، پرفسور Braun و تیمش احتمال ساخت این ساختار با تزریق بخار کربن در زولیت تایید کردند.
به محض اینکه کربن به شکل ورقههای کربن مونتاژ شود دیواره منافذ زولیت را میپوشاند. در اینصورت، سطح کش آمده و منفی انحنا پیدا میکند.
پس از آن زولیت میتواند حل شود تا شوارزیت خالص تولید کند.
پرفسور Braun:
شوارزیت های تولید شده تا به امروز با انتخاب قالبهای زولیت طی آزمایش و خطا تولید شدهاند. ما دستورالعملهای سادهای ارائه میدهیم و شما میتوانید آن را دنبال کنید تا به شکل معقولانهای شوارزیت تولید کنید. ما نشان دادیم که با انتخاب زورلیت مناسب میتوانید شوارزیت را تنظیم کنید تا خواص مورد نظرتان را بهینه کرده باشید.
بهینه سازی این ساختارها میتواند بسیار سودمند باشد. در گذشته، کشف شکلهای جدید کربن باعث انقلاب تکنولوژی موجود شد و جایزه نوبل را کسب کرد.
گرچه تا استفاده از شوارزیت باقیست، دانشمندان امیدوارند، خواص الکتریکی مغناطیسی و نوری آن را در استفاده در صنایع الکترونیک وسوخت فسیلی سودمند کند.
غربالگری جدید میتواند به بیش از یک بیلیون انسان آب تمیز برساند.