BoXinh5018
New member
Các nhà khoa học vừa tạo ra một dạng carbon hoàn toàn mới toanh, mở ra cả một chân trời về ứng dụng khoa học công nghệ đỉnh của chóp luôn nha!
Cấu trúc mới này có tên là schwarzite và sẽ ghép thành "bộ ba nguyên tử" huyền thoại với graphene và fullerene đấy. Carbon vốn đã là nguyên tố siêu quan trọng với sự sống rồi, có mặt ở khắp mọi nơi - từ kim cương (khoáng chất cứng nhất Trái Đất hiện nay), đến ngay cái đầu bút chì bạn đang xài, cho đến graphene - nguyên liệu cứng nhất thế giới. Giờ carbon lại có thêm một thành viên mới nữa rồi nè!
Plot twist là đã từ lâu lắm rồi, các nhà hóa học đã dự đoán sự tồn tại của schwarzite và nghi ngờ rằng nó có những đặc tính phù hợp để chế tạo pin và chất xúc tác. Nhưng mà bất ngờ chưa, sau mấy thập kỉ lật tung cả thế giới tìm kiếm vẫn không thấy, thì schwarzite lại được các nhà khoa học tại Hàn Quốc và Nhật Bản chế tạo thành công... một cách ngẫu nhiên!
Lúc đó các bác đang tìm hiểu cấu trúc của carbon zeolite (ZTC) – dạng tinh thể của silicon dioxide với cấu trúc carbon nằm bên trong - để xem chúng có gì hay ho không. Rồi boom, "lỡ tay" tạo ra được schwarzite nhưng lại chẳng hề biết luôn, cho tới khi các nhà hóa học tại Đại học California, Berkeley nhận ra cấu trúc khác thường của chất mới này. Kiểu accidentally successful vậy đó!
"Giờ chúng ta đã có công thức chế tạo những cấu trúc trên, điều này rất quan trọng bởi lẽ khi ta làm được ra chúng, ta sẽ tự nghiên cứu được chúng mà không gặp nhiều trở ngại", giáo sư Berend Smit - người dẫn đầu nghiên cứu cho biết.
Carbon có thể được dát mỏng thành dạng 2D giống như những tấm graphene, hay ghép thành khối tròn giống cấu trúc fullerene. Hình dáng của hai chất trên được xác định khi những nguyên tử carbon liên kết chặt chẽ với nhau. Điểm đặc biệt là: không giống với fullerene cong vào trong, graphene không hề có dạng cong, thì schwarzite lại cong hướng ra ngoài. Cá tính vãi!
"Thử nghiệm tìm ra được schwarzite đã hoàn thiện được bộ ba carbon kết hợp để cong về đủ các hướng khác nhau", giáo sư Efrem Braun - người đã góp công vào nghiên cứu trên chia sẻ.
Zeolite - thứ được dùng nhiều trong sản xuất chất tẩy - hóa ra lại là thành phần tối quan trọng để tạo nên cấu trúc carbon mới này đấy. Trong nghiên cứu của mình, giáo sư Braun và team bơm hơi chứa carbon vào trong zeolite. Khi vào được bên trong, carbon sẽ xếp thành những tấm phẳng như graphene, ngăn các phân tử zeolite ra. Bề mặt vật chất căng ra và vươn ra theo những hướng chưa từng có. Sau đó, họ phân hủy zeolite để tạo ra được schwarzite nguyên chất.
Cách chế tạo schwarzite sẽ được mô tả trong loạt ảnh gif dưới đây nha, với màu đen là carbon còn màu vàng và đỏ là zeolite.
Việc tối ưu hóa schwarzite sẽ cực kì có lợi cho nhân loại đó các bạn ơi! Trong quá khứ, mỗi lần các nhà khoa học khám phá ra được những dạng carbon mới là fullerene và graphene, chúng ta đã có được những tiến bộ vượt bậc về khoa học kĩ thuật, và những nhà khoa học cống hiến cho nghiên cứu đều đã giành được giải Nobel luôn nha!
Schwarzite vẫn đang trong giai đoạn đầu chế tạo và nghiên cứu, nên vẫn phải đợi xem chúng ta có thể có những ứng dụng gì từ nó. Nhưng mà với tiềm năng này thì tương lai sáng lắm rồi!
Hóa ra bộ ba nguyên tử là có thật, và graphene cùng fullerene đã đợi sự xuất hiện của schwarzite từ rất lâu rồi đấy! Giờ đã đủ hội tụ rồi còn gì!
Nguồn: kenh14.vn