Oct 3, 2013

Bentuk Baru Karbon Lebih Kuat Dari Grafit Dan Intan



Kimiawan telah menghitung bahwa rantai ikatan rangkap dua atau tiga atom karbon, yang dikenal dengan carbyne, lebih kuat dan kaku dari material yang pernah ada.

Unsur keenam karbon, mempunyai kelimpahan menakjubkan sebagai bahan yang luar biasa. Bentuk alotropi karbon yang pernah ada hanya karbon (arang), grafit dan intan. Tapi dalam beberapa tahun terakhir kimiawan telah menambahkan bentuk buckyballs, nanotube dan sejumlah bentuk luar biasa lainnya yang diciptakan dari grafit, setara molekul chickenwire.



Bahan baru ini disebut carbyne. Ini adalah rantai atom karbon yang terhubung baik dengan ikatan rangkap tiga dan iktan tunggal selang seling atau dengan ikatan rangkap dua berturut-turut.


Carbyne adalah sesuatu yang misteri. Para astronom percaya bahwa mereka telah mendeteksi tandanya di jagat raya namun ahli kimia telah berselisih selama beberapa dekade mengenai apakah mereka bisa menciptakan hal ini di Bumi. Beberapa tahun yang lalu, bagaimanapun mereka mensintesis rantai carbyne yang panjangnya hingga 44 atom dalam larutan.


Pemikiran sampai sekarang telah bahwa carbyne mungkin sangat tidak stabil. Bahkan beberapa ahli kimia telah menghitung bahwa dua untai carbyne yang berkontak akan bereaksi eksplosif.

Namun demikian,
ahli nanotech telah terpesona dengan potensi bahan ini karena akan baik kuat dan kaku dan karena itu berguna. Tapi seberapa kuat dan seberapa kaku persis, belum dapat dipastikan. Di sinilah Liu dll mengambil langkah masuk. Orang-orang ini menghitung dari prinsip pertama sifat sebagian besar carbyne dan hasilnya menarik.

pada permulaan, mereka mengatakan bahwa carbyne adalah sekitar dua kali lebih kaku seperti bahan yang dikenal paling
kaku saat ini. Karbon nanotube dan grafit, misalnya, memiliki kekakuan 4,5 x 108 Nm / kg tapi carbyne atasan mereka dengan kekakuan sekitar 109 Nm / kg. 
 



Yang mengesankan adalah kekuatan dari material baru ini. Liu dan rekan menghitung bahwa dibutuhkan sekitar 10 nanonewtons untuk memutuskan ikatan tunggal carbyne. "Gaya ini dikonversikan kedalam specific strenght yaitu 6,0-7,5 × 107 N∙m/kg, secara signifikan melebihi setiap bahan yang diketahui termasuk grafit (4,7-5,5 × 107 N∙m/kg) , karbon nanotube (4.3 - 5.0 × 107 N∙m/kg ), dan intan ( 2,5-6,5 × 107 N∙m/kg4) .

Carbyne memiliki sifat menarik lainnya juga. Fleksibilitas
nya antara khas polimer dan DNA beruntai ganda. Dan ketika dipelintir, dapat berputar bebas atau menjadi kaku tergantung pada kelompok kimia yang melekat pada ujungnya.

Mungkin yang paling menarik adalah perhitungan tim Rice
pada stabilitas carbyne itu . Mereka setuju bahwa dua rantai berhubungan dapat bereaksi tetapi ada penghalang aktivasi yang mencegahnya. "Penghalang ini menunjukkan kelangsungan hidup carbyne dalam fasa terkondensasi pada suhu kamar" mereka menyimpulkan.



Semua ini membangkitkan harapan ahli nanotech untuk merancang nanomachines yang lebih luar biasa, seperti nanoelectronic dan perangkat spintronic. Mengingat kemajuan yang dibuat dalam pembuatan barang-barang ini, kita mungkin tidak perlu menunggu lama sebelum seseorang mulai mengeksploitasi sifat mekanik yang luar biasa rantai carbyne secara nyata. 
 

No comments:

Post a Comment