Новый углеродный материал оказался прочнее графена

Углерод уже дал человечеству множество ценных материалов. Интересно, что свойства этих материалов кардинально отличаются и зависят не от химического состава, а от строения материала: упаковки и связывания углеродных атомов между собой. С давних времен человечеству известен мягкий слоистый графит, твердый алмаз и аморфная сажа. В XX веке к ним добавились фуллерены и углеродные нанотрубки, а в начале XXI века — еще и графен.
Возможно, новую строчку в истории углеродных материалов готовы вписать сингапурские и американские химики под руководством Барбароса Озилмаза из Национального университета Сингапура.

Материал, который они получили, на первый взгляд очень похож на графен. Он тоже представляет собой двумерные листы толщиной в несколько атомов. Но если в графене каждый лист имеет гексагональную структуру графита, то в новом материале все устроено немного сложнее. Каждый лист имеет композитное строение, кристаллические участки с гексагональной структурой в нем чередуются с аморфными участками.

Эксперименты показали, что новый материал в 8 раз прочнее графена и значительно менее склонен к растрескиванию. С помощью электронного микроскопа авторы выяснили, что именно аморфные участки, более мягкие, похожие на «лужицы» очень густой жидкости, тормозят распространение трещин.

Новый материал, который назвали монослойным аморфным углеродом, может быть востребован в авиации и космической промышленности, а также в производстве медицинских протезов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Matter.