Carbyne: Siêu vật liệu Carbon mới cứng hơn cả Graphene và kim cương
Kim cương và Graphene là hai loại vật liệu có độ cứng cực kỳ cao và đều được cấu thành từ Carbon. Trong đó, Graphene nhờ có giá thành ngày càng rẻ và sở hữu nhiều ưu điểm nên được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Tuy nhiên, vị thế của Graphene đang bị lung lay bởi một loại siêu vật liệu mới cứng hơn cả hai loại trên có tên là Carbyne, và nó cũng được cấu thành từ nguyên tố Carbon.
Theo tính toán của các nhà nghiên cứu thuộc trường đại học Rice Unicersity (Mỹ), độ cứng của Carbyne cao hơn bất kỳ loại vật liệu nào mà con người từng biết đến. Carbyne được cấu thành từ một chuỗi các nguyên tố Carbon liên kết lại với nhau theo liên kết đơn và ba hoặc liên kết đôi kéo dài liên tục. Với cấu trúc này, mức độ vững chắc của Carbyne cao hơn cả kim cương lẫn Graphene và cứng hơn gấp đôi bất cứ loại vật liệu cứng nào mà con người từng biết đến. Tuy có độ cứng cao như vậy nhưng Carbyne lại mềm dẻo giống như một sợi DNA và có tính phản ứng cực kỳ cao. Do đó, người ta rất khó giữ cho Carbyne ở trạng thái ổn định được.
Trước đây các nhà thiên văn học từng nghĩ họ đã phát hiện ra Carbyne nằm trong vùng không gian nằm giữa các vì sao, còn trên trái đất thì nó tồn tại ở dạng nhân tạo cách đây vài năm nhưng chuỗi liên kết cấu thành nó dài tới 44 nguyên tố. Cho đến nay thì người ta vẫn gặp nhiều khó khăn trong việc nghiên cứu và tạo ra Carbyne cũng bởi vì đặc điểm quá nhạy về phản ứng của loại vật liệu này. Tuy nhiên các nhà khoa học vẫn cho rằng, sẽ có một số tình huống hoặc môi trường nào đó mà ở đó, Carbyne có thể tồn tại được trong phòng thí nghiệm suốt nhiều ngày liền và nếu giữ được trạng thái ổn định và cứng chắc đó mãi thì Graphene sẽ nhanh chóng trở thành dĩ vãng.
