未来某一天最小的电子设备可能实现在原子尺度上开关。

劳伦斯·利弗莫尔（LLNL）的科学家们采用激光融化石墨制备出了碳原子直链。这种材料，称为Carbyne，其具有很多优异的性能，例如其可根据用户需要调整电路中的电流。

由于在天体物理机构中的出现及在纳米电子设备及超硬材料中应用潜质，使其引起深入研究。线性结构使其具有对拉伸及弯曲行为具有独特的电学特性，及金刚石40倍的硬度。Carbyn曾在 Murchison和Allende陨石中发现过，其可能是星际尘埃的成分。

通过计算机模拟，LLNL 的科学Nir Goldman及其同事Christopher Cannella（加州理工学院的本科生暑期研究员）起初是想研究经过激光束作用在石墨表面形成的液体碳蒸发时的特性。激光可在石墨表面形成几千度的高温，形成具有高挥发性的液滴。令人惊奇的是，在他们的模拟实验中，液滴蒸发后冷却，形成了多束碳原子链。

“现在有许多关于如何制备Carbyne及它为何如此稳定的猜测，” Goldman说到。“我们的研究发现，石墨激光熔化是Carbyne合成的可行途径，如果能用一种可控的方法调控Carbyne的合成，其可成为一种在可调谐半导体、氢存储等多种领域应用的新材料。”

“我们的方法显示Carbyne可以很容易地在实验室条件或其它方式来合成。Carbyne合成也可发在其中碳复合材料暴露于较高温度，碳可以液化的那些天体物理机构和在星际介质中。”

Goldman的研究及计算机模拟模型可用于实验的直接比较，有助于确定形成潜在优异性能的碳基材料的合成参数。

“我们的模拟表明了Carbyne纤维的可能合成机理，该机理也证实了之前的合成实验结果，”Goldman说。“这些结果有助于确定一组用于其合成的热力学条件，也可以解释在冲击高压条件下产生陨石中检测到Carbyne的原因”。

新材料在线编译整理——翻译：王晶晶     校正：摩天轮