COVID-19 Impact on Pharmaceutical Packaging in Chemicals and Materials Industry

نوع جديد من المتآصلة يتناقض مع الجرافين:

  • غير مصنف
  • 04 أغسطس 2021

تم تصنيع متآصل جديد غير الفحم والماس من الكربون. الكربون موجود في أشكال مختلفة. وبالإضافة إلى الألماس والجرافيت، تم مؤخراً اكتشاف بعض الأشكال الجديدة ذات الخصائص المذهلة. الجرافين، على سبيل المثال، هو أنحف مادة معروفة بسمك طبقة ذرية واحدة وخصائصه غير العادية مثل التصرف مثل المعدن حتى على نطاق صغير مما يجعله مادة مثيرة للغاية. يعد الجرافين مرشحًا مثاليًا لتطبيقات مثل الإلكترونيات المستقبلية وهندسة التقنية العالية. توضح العملية طريقة جديدة لإنتاج أشكال أخرى من المواد الكربونية على المقياس النانوي المصمم نظريًا ولكن لم يتم تطويره بعد. في هذا العنصر، ترتبط كل ذرة كربون بثلاثة جيران يشكلون أشكالًا سداسية مرتبة في شبكة على شكل قرص العسل. أظهرت الدراسات النظرية أن ذرات الكربون يمكن أيضًا تنظيمها في شبكات مسطحة أخرى أثناء ارتباطها بثلاث شبكات مجاورة، ولكن لم يتم تحقيق أي من هذه الشبكات المخطط لها بعد.

اكتشف الباحثون في جامعة ماربورغ في ألمانيا وجامعة آلتو في فنلندا شبكة كربونية جديدة رقيقة ذريًا مثل الجرافين، ولكنها تتكون من مربعات وسداسية ومثمنات تشكل شبكة مرتبة. تم فحص الشبكة باستخدام مجهر ماسح ضوئي عالي الدقة، ومن المثير للاهتمام، اكتشاف أن خصائصها الإلكترونية تختلف تمامًا عن خصائص الجرافين.

وعلى النقيض من الجرافين، فإن المادة الجديدة التي تسمى "شبكة ثنائي الفينيلين الضيقة" لها خصائص معدنية. يبلغ عرض الشرائح الشبكية الضيقة 21 ذرة فقط؛ تتصرف بالفعل مثل المعدن، في حين أن الجرافين هو شبه موصل بهذا الحجم. ويقول البروفيسور مايكل جوتفريد من جامعة ماربورغ، الذي يقود الفريق، إن هذه الشرائط يمكن استخدامها كأسلاك توصيل في الأجهزة الإلكترونية المستقبلية المعتمدة على الكربون. يمكن لشبكة الكربون الجديدة هذه أيضًا أن تكون بمثابة مادة أنود متفوقة في بطاريات الليثيوم أيون، مع سعة تخزين أعلى لليثيوم مقارنة بالمواد الحالية المعتمدة على الليثيوم. وأجرت مجموعة البروفيسور بيتر ليليروث فحصا مجهريا عالي الدقة أظهر بنية المادة، بينما استخدم الباحثون بقيادة البروفيسور آدم فوستر عمليات المحاكاة والتحليلات الحاسوبية لفهم الخواص الكهربائية المثيرة للمادة.