Новая модификация углерода: ученые синтезировали карбоновое кольцо
Вот уже более полувека ученые пытаются экспериментальными путями получить новое соединение, которое представляет собой углеродное кольцо с двойной ковалентной связью атомов. Предполагается, что такое соединение будет термодинамически стабильным. Сначала получение такого вещества было возможным лишь теоретически. Но быстро совершенствующиеся технологии позволяют перейти из теории в практику. Так, благодаря активно проводившимся экспериментам, когда-то был открыт графен, появились новые варианты углеродных структур. Например, во второй половине прошлого века ученые синтезировали полиины, представляющие собой цепочки углеродов, в которых каждый элемент соединялся с двумя соседними атомами. Дальнейшее развитие технологий позволило задуматься о том, что, вероятно, возможно переносить циклические полиины на газовую фазу, чтобы рассмотреть их в конденсированном состоянии.
До недавнего времени миру были известны всего одиннадцать стабильных модификаций углерода. Сегодня их уже двенадцать. Ученым-химикам из Великобритании и Швейцарии удалось обнаружить и синтезировать новую модификацию, которая представляет собой углеродное кольцо, состоящее из восемнадцати атомов углерода. Это вещество называют карбин, и он является аллотропной формой углерода. Именно её циклическую молекулу синтезировали и описали учёные.
Молекула карбина состоит из атомов углерода, соединенных между собой не двойными, а тройными с одинарными связями. Для его получения за основу был взят один из оксидов углерода С24О6, который перенесли в слой хлорида натрия, в свою очередь предварительно помещенного на медную пластину и охлажденного до абсолютного нуля в вакуумной камере. Эти условия были важны для того, чтобы сохранить стабильность структуры, обеспечив инертность поверхности. Затем указанная выше смесь подверглась модификации с помощью атомно-силового микроскопа следующим образом: из структуры вещества под действием электрических импульсов были отщеплены молекулы окиси углерода (угарного газа), в результате чего осталось только лишь кольцо атомов углерода. «Остатки» представляют собой стабильную кольцевую структуру с разными длинами связей. Все это целиком выглядит как простое чередование тройных связей с одинарными.
Изучая структуру и свойства новой модифицикации углерода на испытательных машинах, ученые обнаружили, что такое «кольцо» обладает полупроводниковыми свойствами.
Это открытие очень важно для будущего, ведь благодаря ему станет возможным совершенствовать электронику, и в дальнейшем выделять новые аллотропные модификации углерода. Таким образом, можно добиться создания новых материалов, богатых этим элементом.
