탄소가 체인 모양으로 배열된 카르빈이 세계에서 가장 강한 물질이라는 연구결과가 나왔다.

한국과학기술정보연구원(KISTI)에 따르면 휴스턴에 위치한 라이스대학 Mingjie Liu 박사 연구진은 카르빈이 그래핀과 다이아몬드보다 더 강한 물질이라는 연구결과를 최근 발표했다.

탄소원자가 체인 모양으로 구성된 카르빈은 교차 삼중과 단일 결합으로 연결돼 있거나, 연속적 이중결합을 이루고 있다. 특히 카르빈은 그래핀과 다이아몬드와는 다른 결합을 가지고 있으며 이전에 발견된 어떤 탄소체보다 강한 특성을 가지고 있다.

자연적으로 형성된 카르빈은 종종 순간적으로 매우 강한 압력이 가해진 그래파이트, 운석 등에서 발견된다. 최근에는 화학적 합성에 의해서 44개의 원자가 체인 형태로 연결된 카르빈이 만들어지기도 했다.

라이스대학 연구진은 이러한 카르빈의 강도를 시뮬레이션으로 계산하는데 성공했으며 최근 실험을 통해 카르빈이 실온에서 합성되거나 안정화될 수 있다는 점을 확인했다.

더 나아가 카르빈의 유연성이 폴리머와 이중가닥 DNA 중간 값 정도를 가진다는 것도 밝혀냈다. 지금까지 합성된 카르빈의 크기는 대략 14나노미터에 이른다.

연구진은 “이러한 카르빈의 독특한 기계적·전기적 특성이 나노기계 시스템이나 광학, 전자기기 소자 개발, 에너지저장 매체 활용 등에 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다.

한편 이번 연구는 로버트웰치재단과 에너지부(DOE)의 지원으로 수행됐으며 연구결과는 저널 Arxiv에 게재됐다.