다이아몬드 보다 강한 신물질 카르빈

카르빈(carbyne)이라는 탄소복합물질이 다이아몬드와 그래핀보다 강하다는 연구결과가 나왔다.

미국 텍사스주 휴스턴에 소재한 라이스 대학교 나노과학기술연구소는 강도와 경도, 유연성, 비틀림 등 카르빈의 물리적 특성에 대한 광범위한 연구 조사 논문을 5일자 미국 화학분야 학술지인 <ACS NANO>에 발표했다.

탄소원자가 체인 형태로 이어진 물질인 카르빈은 그래핀과 다이아몬드 보다 강한 물질로 밝혀졌다. 출처 http://pubs.acs.org/doi/ipdf/10.1021/nn404177r#aff1

연구 결과에 따르면 카르빈이 누르는 힘을 견디는 정도인 강도 조사에서 천연물인 다이아몬드의 3배, ‘슈퍼물질’로 불리는 그래핀이나 탄소나노튜브 보다는 2배의 인장 강도를 갖고 있는 것으로 나타났다. 카르빈은 강도 외에도 다양한 물질적 장점을 갖고 있어 유연성은 폴리머와 DNA의 중간 정도로 나타났다.

카르빈은 탄소원자가 교차 삼중과 단일결합 또는 연속적 이중 결합 형태로 이어진 체인 모양이다. 자연적으로 형성된 경우 순간적으로 매우 강한 압력이 작용하는 운석 등에서 발견된다. 일부 과학자들은 카르빈을 합성하는 데 성공했지만 매우 불안정한 것으로 알려졌다. 지금까지 합성된 카르빈의 크기는 대략 14㎚ 정도이다.

카르빈은 대량 생산만 되면 독특한 기계적, 전기적 특성으로 광학, 전자기기, 나노시스템의 소재 개발에 큰 역할할 것으로 기대된다. 논문의 공동저자인 바실리 아르튜코프는 “우리의 목적은 카르빈을 하나의 물질로서 그 특성을 완벽히 파악하는 것이다”고 BBC에 말했다.