Володарі кілець. Вчені створили нову форму чистого вуглецю
Команда дослідників з Оксфордського університету і IBM Research створила стабільне вуглецеве кільце, де кожен атом пов’язаний лише з двома іншими.
Раніше десятки спроб приводили тільки до створення газоподібного вуглецевого кільця, яке швидко розсіюється, пише Science Alert.
Кільцеве вуглецеве з'єднання, так званий цикловуглець, складається з 18 атомів вуглецю. Дослідження структури цикловуглецю показало, що він діє як напівпровідник, що означає його потенційне використання в електроніці.
Щоб здійснити цей подвиг, дослідники почали з синтезу трикутного оксиду цикловуглецю C24O6. Це 18 атомів вуглецю, пов’язаних з шістьма молекулами окису вуглецю, по дві згрупованих в кожному з трьох кутів трикутника.
Вони перенесли цю суміш на шар хлориду натрію на мідній пластині, охолодженій у вакуумній камері, до температури трохи вище абсолютного нуля. Це забезпечує інертну поверхню, яка зберігає структуру стабільною.
Потім, використовуючи наконечник атомно-силового мікроскопа, команда збила молекули оксиду вуглецю зі структури, залишивши тільки кільце атомів вуглецю.
«Ми видалили всі шість груп CO з C24O6 з виходом 13%, що зазвичай призводить до утворення кільцевих молекул», — пишуть дослідники в своїй статті.
Як стверджують автори роботи, завдяки своїй високій реакційній здатності, отримані молекули і їх окислені попередники можуть стати в нагоді в синтезі методом маніпуляції атомів, прикладів якого зараз не так багато.
«Наші результати, — пишуть дослідники, — дають пряме експериментальне уявлення про структуру цикловуглецю і відкривають шлях для створення інших невловимих молекул, багатих вуглецем, з допомогою атомних маніпуляцій».
Додамо, вуглець лежить в основі всіх органічних речовин, від ДНК і білків до спиртів і вуглеводнів. Найчастіше в природі чистий вуглець можна зустріти в формі графіту — м’якого чорного матеріалу.
З вуглецю можна побудувати десятки різних матеріалів — від графіту до алмазу, від карбіну до фулеренів і нанотрубок. Хоча всі вони складаються з абсолютно однакових атомів вуглецю, їх властивості радикально відрізняються — а головну роль в цьому відіграє розташування атомів в матеріалі. Властивості вуглецевих кілець ще належить вивчити.
матеріалів розділу Техно
Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.
