Углерод не перестает удивлять нас многообразием своих форм. Команда исследователей из Китая и США получила новый углеродный материал – пористые колоссальные углеродные трубки. Трубки формировались в процессе химического осаждения из паровой фазы при сжигании углеводородов.
Трубки и правда колоссальны. Их диаметр составляет несколько десятков микрон, а длина достигает нескольких миллиметров. На внешней поверхности трубок находится слой аморфного углерода, а на внутренней его нет. Толщина стенок составляет около 1.5 мкм. Интересно то, что они не сплошные. По всей длине трубок в стенках проходят поры прямоугольного сечения. Поры разделены углеродными прослойками толщиной около 100 нм. По данным просвечивающей электронной микроскопии, стенки колоссальных трубок состоят из углеродных слоев, расстояние между которыми равно 0.34 нм, что совпадает с таковым для графита.
Как и от любого нового материала, от колоссальных трубок ожидают множества интересных свойств. Например, пористые проводящие трубки могут быть интересны для электрохимических применений. Кроме того, такие трубки значительно прочнее, чем пучки нанотрубок такого же диаметра. Пористая структура придает трубкам сходство с пластичными металлами – под нагрузкой трубка не ломается, а постепенно растягивается в длину, уменьшаясь при этом в диаметре. Электропроводность трубок в 10 раз выше, чем у волокон из многостенных углеродных нанотрубок. С увеличением температуры проводимость растет, что говорит о полупроводниковом поведении трубок.
Механизм образования пористых трубок до конца не ясен. Скорее всего, трубки формируются при скручивании графитовых листов. По крайней мере, исследователи наблюдали как отдельные пористые листы, так и разомкнутые свитки. Откуда берутся продольные прямоугольные поры, неизвестно.
Работа «Strong and Ductile Colossal Carbon Tubes withWalls of Rectangular Macropores» опубликована в журнале Physical Review Letters.
