یک تیم بین‌المللی از محققان، سازه‌ کربنی جدیدی موسوم به «پنتاگرافن» را شبیه‌سازی کرده‌اند که در واقع، ورقه بسیار نازکی از کربن خالص بوده و دارای ساختاری منحصر‌ به‌ فرد است.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، ماده جدید، لایه منفردی از پنج‌ضلعی‌های کربنی است که از لحاظ حرارتی، دینامیکی و مکانیکی با ثابت است.

آخرین سازه‌های کربنی خلق‌ شده، فولرن، نانولوله و گرافن هستند که هر یک از این مولفه‌ها ساختاری منحصر‌به‌فرد دارند؛ اکثر اشکال کربن از بلوک‌های سازنده شش‌ ضلعی تشکیل شده‌اند که گاهی اوقات با پنج‌ ضلعی‌ها همراه می‌شوند اما مولفه پنتاگرافن، سازه کربنی دوبعدی است که منحصرا از پنج‌ضلعی‌ها تشکیل شده‌ است.

محققان دانشگاه ویرجینیا کامنولث در آمریکا و با همکاری محققان ژاپنی و چینی، مولفه پنتاگرافن را با استفاده از مدل‌بندی رایانه‌ای شبیه‌سازی کردند و نتایج نشان داد، این ماده در کاربردهای خاصی، عملکرد بهتری از گرافن خواهد داشت.

این سازه جدید از لحاظ مکانیکی باثبات بوده، دارای استحکام بسیار بالایی خواهد بود و قادر به تحمل تا 726.9 درجه سانتی‌گراد است.

پنتاگرافن، نیمه‌رساناست در حالی که گرافن، رسانای جریان الکتریکی است؛ زمانی که دانشمندان گرافن را لوله می‌کنند، نانولوله کربنی حاصله می‌تواند فلزی یا نیمه‌رسانا باشد. با این حال، زمانی که پنتاگرافن لوله می‌شود، نانولوله‌ای تشکیل می‌شود که همواره نیمه‌رساناست.

افزون بر این، شیوه کش‌ آمدن پنتاگرافن نیز غیرمعمول است. این ماده در جهت‌کش‌ آمدن منبسط می‌شود، اما در جهتی عمود بر آن منقبض می‌شود؛ با این حال زمانی که پنتاگرافن کشیده می‌شود، در هر دو جهت منبسط می‌شود.

ویژگی‌های پنتاگرافن نشان‌دهنده کارکردهای آن در صنعت الکترونیک، زیست‌پزشکی، نانوفناوری و حوزه‌های دیگر است.

گام بعدی دانشمندان تولید پنتاگرافن است و زمانی که این ماده تولید شود، شاخه‌ای کاملا جدید از علم کربن را پیش روی دانشمندان می‌گشاید؛ کربن دوبعدی که کاملا از کربن تولید شده، تا پیش از این ناشناخته بود.

جزئیات این دستاورد علمی در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ارائه شد.

انتهای پیام