ERC EspLORE项目旨在解决碳原子线开发先进技术应用的新型功能涂料的潜力。
碳是一种廉价而丰富的碳基材料，从石墨碳、炭黑、合成金刚石和碳纤维复合材料(CFCs)等多种不同形式的碳基材料，在广泛的技术应用中发挥着主导作用。在过去的30年里，富勒烯、纳米管和石墨烯的出现进一步推动了碳的潜力，为纳米技术的应用打开了大门。天富登录网址
在石墨烯旗舰等欧洲项目的支持下，石墨烯的研究工作正着眼于将其优异性能从科学领域转移到工业领域，在某些情况下，含有纳米管或石墨烯的商业产品已经上市。所有这些成就都培养了人们寻找新型碳同素异形体的兴趣，包括碳纳米结构如carbyne.1
燕麦灵是什么?
碳原子在产生不同结构的动物学方面具有特殊的多功能性，有机化学的各种分子就是一个主要的例子。事实上，烷烃、烯烃和炔烃家族中，含有碳原子的分子分别与sp3、sp2和sp杂化。虽然所有可能的碳原子混合都发生在碳基分子中，但纯碳在固态中不会发生这种情况。事实上，除了石墨和钻石，基于sp2和sp3混合的碳的同素异形体，科学家们正在寻找基于sp混合的“缺乏”同素异形体。
这样的一种同素异形体由固体由线性单原子链,即燕麦灵(见图1)。作为碳石墨烯是最终的2 d系统(一个原子厚),燕麦灵代表终极1 d结构由碳(直径一个原子)与无限的理想形式的线性链共价碳原子成键。
Carbyne可以有两种不同的结构:一种是单键交替的链(polyyne)，另一种是所有双键都有顺序的链(积云)。理论分析表明，积云是一种金属，聚炔是一种半导体/绝缘体。2目前在控制碳纳米管的手性和在石墨烯上打开一个缺口方面的困难使得sp-碳结构成为潜在应用的有吸引力的系统。
理论预测的突出性能
在过去的几年中，carbyne的性质引起了理论学家的兴趣，最近的计算已经概括出了一些突出的性质，这些性质有可能超过任何其他现有材料，特别是:
1)超高的机械性能，预测出最高的机械性能(即杨氏模量)
2)超高导热性能，优于金刚石、石墨烯
3)可与石墨烯媲美的大电子迁移率
4)非常高的光吸收
5)高效表面三倍石墨烯
而碳炔是理想的无限链，现实系统有一个明确的长度(即sp-碳原子的数目)和终端。在这样的碳原子导线中，光学和电子性能与结构呈现出很强的相关性，从而打开了通过控制长度(即碳原子的n°)和链端来调整性能的可能性。作为一个例子,通过控制终止和线路长度的类型,属性可以从金属调制半导体和绝缘体和相应的光学差距从可见到UV.3因此,控制结构可以打开新的视角为利用这些系统功能构件的新型纳米材料。
新兴碳纳米材料的前景
目前对碳炔和碳原子线的知识以及迄今为止进行的基础研究，自然为碳原子线作为一种新的工程应用材料的实际应用打开了许多需要解决的机遇和挑战。
因此，EspLORE项目(“将碳原子线性线的科学视角从基础研究扩展到新兴材料”)的主要目的是开发碳线的潜力，为先进应用制造新兴材料。
EspLORE是一个为期五年的项目(2017-2022)，天富登录网址由欧洲研究理事会(ERC)根据统一授权计划(ERC- cog授权N°724610)资助。它以实验和理论研究为基础，采用多学科方法，融合了从物理和化学到材料科学、工程和纳米技术的不同能力。该项目希望为碳线材料工程及其在先进技术应用中的实际应用奠定基础。
