تازه ترین دستاورد محققان، منجر به کشف نوع جدیدی از کربن با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی فوق العاده شد. وزن پایین، مقاومت بسیار بالا در کنار انعطاف پذیری و البته رسانایی بهتر، از جمله این ویژگی هاست.
علاوه بر اینکه کشف حالت جدید کربن با ویژگی های تازه آن جالب است، اما روش دستیابی به این حالت هم می تواند شروعی نو برای یافتن طیف گسترده ای از موادی باشد که تاکنون امکان دسترسی به آنها وجود نداشته است.
کربن، چهارمین عنصر فراوان در جهان هستی و همچنین دومین عنصر فراوان در بدن انسان، پس از اکسیژن است. در نتیجه این عنصر شیمیایی نقش مهمی در حیات روی زمین ایفا می کند. افزون بر تمام این خصوصیت ها، آلوتروپ های مختلفی برای کربن در طبیعت وجود دارد؛ از گرافیت با درجه نرمی بالا گرفته تا الماس به عنوان یکی از سخت ترین ماده شناخته شده.
با کمی تحقیق در جدول تناوبی، می توان به راحتی دریافت که برای هیچ عنصر دیگری، چنین خصوصیات ویژه ای وجود ندارد. آرایش اتم های کربن در ساخت حالت ماده نقش برجسته ای دارند؛ طوری که الماس و گرافیت هر دو حالتی از کربن با دو آرایش اتمی متفاوت هستند. گرافن نیز ساختاری تک لایه ای از اتم های کربن دارد و قوی ترین ماده جهان نامیده می شود.
در پژوهش های اخیر، دانشمندان دریافته اند که با گرم کردن کربن تا نزدیک دمای هزار درجه سلسیوس و تحت فشار ۲۵۰ هزار اتمسفری، می توان حالت جدیدی از کربن بدست آورد که همزمان انعطاف پذیر و بسیار قوی باشد. بنابراین می توان در صنایع مختلف از جمله لوازم بیولوژیکی تا صنایع هوایی از آن بهره مند شد.
نمای نزدیک از سنگ کربن
در زمان های گذشته نیز محققان در پی رسیدن به این حالت کربن بودند؛ حالتی که البته بدون ایجاد فشار بالا در کنار گرما، امکان بازگشت به حالت اولیه در آن زیاد است و همین عامل، از دلایل شکست پژوهش های قبلی به حساب می آمد.
در روش مورد استفاده توسط “ژیشنگ ژانو” به عنوان عضو ارشد این پژوهش و همکارانش، آنها با ایجاد گرما و فشار بهینه، شرایط را برای رسیدن به حالت جدید مهیا کردند. نتیجه کار، دستیابی به حالت عجیبی از کربن بود. این حالت علاوه بر داشتن ویژگی هایی مشابه گرافیت، پیوندهایی محکم همچون الماس را بین اتم های خود نشان می دهد. همچنین علاوه بر این، با داشتن ساختار لایه ای مثل گرافن، مشخصاتی مثل نرمی و استحکام را به صورت همزمان دارد.
محققات ماده جدید را کربن فشرده یا Compressed Glassy Carbon نامگذاری کرده اند.
کربن فشرده شیشه ای ویژگی هایی خاص دارد؛ قدرتی بالا نزدیک به دو برابر قوی تر از سرامیک هایی که در صنعت استفاده می شوند و همزمان قابلیت انعطاف پذیری بالا در برابر فشارهای نقطه ای وارد شده به سطح ماده. لازم به ذکر است که قدرت انعطاف این ماده از لاستیک های طبیعی، سیلیکا و خیلی دیگر از مواد موجود بیشتر است و استحکام آن هم به میزان ۵ برابر بیشتر از فلزات و آلیاژهای مختلف است.
اکنون باتوجه به نتایج ارزشمند این تحقیق، باید منتظر ماند و دید حالت جدید کربن در کدام یک از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. در پی این کشف، روش استفاده شده برای تولید کربن فشرده شیشه ای، راه جدیدی برای پژوهشگران در مسیر ابداع طیف های گوناگونی از مواد دیگر باز می کند.