Материаловедам известны интересные свойства, которые позволяют одному и тому же элементу по сути дела быть разными материалами. Например, сюда прекрасно подходит понятие аллотропии. Это способность одного химического элемента иметь разные кристаллические решетки. Ещё существует полиморфизм, который включает аллотропию и является понятием более широким. В органике же так этак вообще каша...
Перечислять разные умные термины можно долго и заметка тогда получится совсем скучной. Обсудим лучше работу этих явлений на практике.
Среди всех имеющихся химических элементов есть те, которые в большей степени способны проявлять описываемые свойства, а есть те, где они не применимы вовсе.
Рекордсменом по количеству вариантов материалов на базе одного химического элемента можно смело называть углерод. Именно это я назвал противоречивостью в заголовке.
Слово "противоречивость" подходит очень хорошо, поскольку разные модификации углерода обладают диаметрально противоположными свойствами. Поверить в то, что алмаз и графит - это всё разные виды углерода очень сложно. А ещё углерод пронизывает всю органику, но как говорил один дядька, это уже совсем другая история...
Противоположные свойства объясняются разным устройством кристаллической решетки. Углерод кристаллизуется в виде гексагональной кристаллической структуры как графит. Это непрозрачное хрупкое вещество чёрного цвета. Вы все его видели. Оно активно используется в простых карандашах. Но не стоит думать, что на этом применение графита кончается. Графит есть, например, в чугунах и это придает материалу специфические свойства. Также графит применяют как флюс.
Углерод также кристаллизуется виде гранецентрированного куба. Тогда получается алмаз. Такая решетка способна появиться только при определенных условиях кристаллизации. Алмаз оптически прозрачен и считается самым твердым из известных природных веществ. Алмазы применяют для резаков, инденторов твердомеров и для других похожих изделий.
А как вам нравится графен? Это относительно новый материал, который уже наделал много шума. В графене удавалось наблюдать даже квантовые явления. Особый интерес вызывает способность графена существовать в виде двухмерного материала. Для создания такого слоя, толщиной всего в одну частицу, применяются специальные методики. но важен сам факт имеющейся возможности.
Известны такие интересные модификации, как фуллерены или углеродные нанотрубки. Фуллерены - это модификация, которая представляет собой этакий мячик. Так называют молекулярное соединение, представляющее собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из трёхкоординированных атомов углерода. Фуллерены, без преувеличения, обладают уникальными свойствами. Они имеют высокую прочность на растяжение, высокую электропроводность, высокую пластичность, высокую теплопроводность и относительную химическую неактивность.
Углеродные нанотрубки - штука вообще очень интересная. Это структура, которая так и выглядит. Нанотрубки обладают интересными свойствами и позволяют получать невероятные свойства материалов, составленных из таких трубок. Это огромный шаг для всей науки.
И графит, и алмаз,и графен, и фуллерен - это просто углерод, но разный по своей кристаллической структуре. Я думаю, что вполне уместно наградить титулом переменчивого материала именно углерод :)...
🚧🚧🚧
✅ Подписывайтесь на канал и обязательно возвращайтесь! Обновления выходят регулярно👀
👍 Ставьте лайк материалу, чтобы поддержать проект!
⚡ Подпишитесь на Telegram моего проекта и читайте интересные эксклюзивные заметки!
