Un equipo que incluye a varios científicos de Carnegie ha desarrollado una forma de ultrafuerte, carbono ligero que también es elástico y conductor de electricidad. Un material con una combinación de propiedades tan única podría servir para una amplia variedad de aplicaciones, desde ingeniería aeroespacial hasta armaduras militares.

El carbono es un elemento de posibilidades aparentemente infinitas. Esto se debe a que la configuración de sus electrones permite numerosas combinaciones de autounión que dan lugar a una gama de materiales con propiedades variables. Por ejemplo, transparente, diamantes superduros, y grafito opaco, que se utiliza tanto para lápices como para lubricantes industriales, se componen únicamente de carbono.

En esta colaboración internacional entre la Universidad de Yanshan y Carnegie, que incluyó a Zhisheng Zhao de Carnegie, Timothy Strobel, Yoshio Kono, Jinfu Shu, Ho-kwang "Dave" Mao, Yingwei Fei, y Guoyin Shen:los científicos presurizaron y calentaron una forma de carbono estructuralmente desordenada llamada carbono vítreo. El material de partida de carbono vítreo se llevó a aproximadamente 250, 000 veces la presión atmosférica normal y se calienta a aproximadamente 1, 800 grados Fahrenheit para crear el nuevo carbono fuerte y elástico. Sus hallazgos son publicados por Avances de la ciencia .

Los científicos habían intentado previamente someter el carbono vítreo a altas presiones tanto a temperatura ambiente (conocida como compresión fría) como a temperaturas extremadamente altas. Pero el llamado material sintetizado en frío no pudo mantener su estructura cuando volvió a la presión ambiental, y bajo las condiciones extremadamente calientes, Se formaron diamantes nanocristalinos.

El carbono recién creado se compone de motivos de unión similares al grafito y al diamante, lo que da lugar a la combinación única de propiedades. En las condiciones de síntesis de alta presión, Capas desordenadas dentro de la hebilla de carbono vidrioso, unir, y conectarse de varias formas. Este proceso crea una estructura general que carece de un orden espacial de largo alcance, pero tiene una organización espacial de corto alcance en la escala nanométrica.

"Los materiales ligeros con alta resistencia y elasticidad robusta como este son muy deseables para aplicaciones donde el ahorro de peso es de suma importancia, incluso más que el costo del material, "explicó Zhisheng Zhao, un antiguo miembro de Carnegie, que ahora es profesor de la Universidad de Yanshan. "Y lo que es más, creemos que este método de síntesis podría perfeccionarse para crear otras formas extraordinarias de carbono y clases de materiales completamente diferentes ".