Une théorie, forme tridimensionnelle (3D) de carbone métallique à température et pression ambiantes a été découverte par une équipe de recherche internationale.

Les résultats, qui peut faire avancer considérablement la science du carbone, sont publiés en ligne cette semaine dans la Early Edition du Actes de l'Académie nationale des sciences .

La science du carbone est un domaine de recherche intense. Non seulement le carbone constitue la base chimique de la vie, mais il a une chimie et une physique riches, ce qui en fait une cible d'intérêt pour les scientifiques des matériaux. Du graphite au diamant en passant par les fullerènes de Buckminster, nanotubes et graphène, le carbone peut s'afficher dans une gamme de structures.

Mais la recherche d'une forme tridimensionnelle stable de carbone qui soit métallique dans les conditions ambiantes, y compris la température et la pression, est resté un défi permanent pour les scientifiques dans le domaine.

Des chercheurs de l'Université de Pékin, L'Université du Commonwealth de Virginie et l'Institut de physique technique de Shanghai ont utilisé des méthodes théoriques de pointe pour montrer qu'il est possible de manipuler le carbone pour former une phase métallique tridimensionnelle avec des hexagones imbriqués.

"L'emboîtement des hexagones offre deux caractéristiques uniques - la disposition hexagonale introduit un caractère métallique, et la forme imbriquée avec liaison tétraédrique garantit la stabilité, " a déclaré le co-enquêteur principal Puru Jena, Doctorat., éminent professeur de physique au VCU College of Humanities and Sciences.

La bonne combinaison de ces propriétés pourrait un jour être appliquée à une variété de technologies.

"Contrairement aux techniques à haute pression qui nécessitent trois téapascals de pression pour rendre le carbone métallique, les structures étudiées sont stables aux conditions ambiantes et peuvent être synthétisées à l'aide de molécules de benzène ou de polyacènes, " a déclaré le co-enquêteur principal Qian Wang, Doctorat., qui occupe un poste de professeur à l'Université de Pékin et un poste de professeur adjoint à VCU.

"Les nouvelles structures en carbone métallique peuvent avoir des applications importantes dans les métaux légers pour les applications spatiales, catalyse et dans les dispositifs présentant une résistance différentielle négative ou supraconductivité, " a dit Wang.

Selon Iéna, l'équipe est encore au début de son processus de découverte, mais j'espère que ces découvertes pourront faire passer le travail de la théorie à la phase expérimentale.

L'étude s'intitule, "Carbone métallique tridimensionnel :phases stables avec hexagones imbriqués."