Ang isang bagong uri ng atomically manipis na materyal ng carbon ay natuklasan

Ang istraktura ng bagong carbon network. Ipinapakita ng itaas na bahagi ng iskematiko ang bono ng mga carbon atoms, na bumubuo ng mga parisukat, hexagon at mga octagon. Ang mas mababang bahagi ay isang imahe ng network na nakuha ng mikroskopya na may mataas na resolusyon. May-akda: University of Marburg, Aalto University

Ang carbon ay umiiral sa iba’t ibang anyo. Bilang karagdagan sa brilyante at grapayt, ang mga hulma na may kamangha-manghang mga katangian ay natuklasan kamakailan. Halimbawa graphene, na may kapal ng isang layer ng atomic, ang pinakapayat ng mga kilalang materyales, at ang mga hindi pangkaraniwang katangian nito ay ginagawang isang kagiliw-giliw na kandidato para sa mga aplikasyon tulad ng hinaharap na electronics at high-tech na teknolohiya. Sa graphene bawat carbon atomo konektado sa tatlong kapitbahay, na bumubuo ng mga hexagon na nakaayos sa isang cellular network. Ipinakita ng mga pag-aaral na panteorya na ang mga carbon atoms ay matatagpuan sa iba pang mga istrukturang istraktura ng network, habang nauugnay pa rin sa tatlong mga kapit-bahay, ngunit wala sa mga hinulaang network na ito ang naipatupad.

Ang mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Marburg sa Alemanya at Unibersidad ng Aalto sa Pinlandes ay natuklasan ngayon ang isang bagong network ng carbon na atomikipis tulad ng graphene ngunit binubuo ng mga parisukat, hexagon at octagon na bumubuo ng isang order lattice. Kinumpirma nila ang natatanging istraktura ng network gamit ang microscopy ng probe ng pag-scan ng may mataas na resolusyon at kagiliw-giliw na natagpuan na ang mga elektronikong katangian nito ay ibang-iba sa mga katangian ng graphene.

Hindi tulad ng graphene at iba pang mga anyo ng carbon, ang bagong biphenylene mesh – ang tinatawag na bagong materyal – ay may mga metal na katangian. Ang mga makitid na banda ng network, 21 atoms lamang ang lapad, ay kumikilos tulad ng metal, habang ang graphene ay isang semiconductor ng ganitong laki. “Ang mga strip na ito ay maaaring magamit bilang mga wire sa hinaharap na mga elektronikong aparato na nakabatay sa carbon.” Sinabi ni Propesor Michael Gottfried ng Unibersidad ng Marburg, na namumuno sa koponan na bumuo ng ideya. Ang nangungunang may-akda ng pag-aaral na Qitang Fan mula sa Marburg ay nagpatuloy: “Ang bagong network ng carbon na ito ay maaari ring maglingkod bilang isang mahusay na materyal na anode sa mga baterya ng lithium-ion na may mas malaking kapasidad para sa pag-iimbak ng lithium kumpara sa mga modernong materyales na nakabatay sa graphene.”

Ang isang pangkat mula sa Aalto University ay tumulong na makilala ang materyal at maunawaan ang mga katangian nito. Ang koponan ni Propesor Peter Lillerot ay nagsagawa ng microscopy na may mataas na resolusyon na ipinakita ang istraktura ng materyal, habang ang mga mananaliksik na pinangunahan ni Propesor Adam Foster ay gumamit ng pagmomodelo at pag-aaral ng computer upang maunawaan ang kapanapanabik na mga katangian ng elektrisidad ng materyal.

Ang bagong materyal ay ginawa sa pamamagitan ng pag-iipon ng mga molekulang naglalaman ng carbon sa isang lubos na makinis na ibabaw ng ginto. Ang mga molekulang ito ay unang bumubuo ng mga tanikala na binubuo ng mga konektadong hexagon, at ang kasunod na reaksyon ay nagbubuklod sa mga kadena na ito upang mabuo ang mga parisukat at mga octagon. Ang isang mahalagang tampok ng mga tanikala ay ang mga ito ay chiral, na nangangahulugang mayroon sila sa dalawang uri ng pag-mirror, tulad ng kaliwa at kanang kamay. Ang mga kadena lamang ng parehong uri ang nagtitipon sa ibabaw ng ginto, na bumubuo ng maayos na mga buhol bago kumonekta. Ito ay kritikal para sa pagbuo ng bagong materyal na carbon, dahil ang reaksyon sa pagitan ng dalawang magkakaibang uri ng tanikala ay humahantong lamang sa graphene. “Ang bagong ideya ay ang paggamit ng mga precursor ng molekular na naayos upang makakuha ng biphenylene sa halip na graphene,” paliwanag ni Lingao Yan, na nagsagawa ng mga eksperimento sa microscopy na may mataas na resolusyon sa Aalto University.

Sa ngayon, ang mga koponan ay nagtatrabaho sa paggawa ng malalaking mga sheet ng materyal upang ang potensyal ng application nito ay maaaring mas tuklasin. Gayunpaman, “tiwala kami na ang bagong pamamaraan ng pagbubuo na ito ay hahantong sa pagtuklas ng iba pang mga bagong network ng carbon.” sabi ni Propesor Lillerot.

Sanggunian: “Network ng Biphenylene: Non-Benzenoid Carbon Allotrope” ni Citan Fan, Lingao Jan, Matthias W. Trip, Ondrej Krejci, Stavrina Dimastenus, Stefan R. Kahel, Mengi Chen, Adam S. Foster, Ulrich Gert, Kert. Michael Gottfried, Mayo 21, 2021, Agham.
DOI: 10.1126 / agham.abg4509

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang Koponan sa Underwater Archeology ay Nakahanap ng 9,000-Taong-Taong Mga Bato ng Artifact

Kredito: Unibersidad ng Texas sa Arlington Ang pangkat ng arkeolohiya sa ilalim ng dagat ay natagpuan ang mga sinaunang obsidian na natuklap na 2,000 milya...

Nabawasan ang Panganib sa Kanser Kabilang sa Mga Pasyente sa Pagkabigo ng Puso na Gumagamit ng Statins

Ang paggamit ng Statin ay na-link sa isang pinababang panganib ng cancer sa mga pasyente na may kabiguan sa puso. Kredito: European Heart...

Tagumpay sa Teknolohiya ng Ultrathin para sa Revolution ng Night Vision – “Ginawa Namin ang Hindi Makikita”

Sinabi ni Dr. Rosso Camacho Morales na ang mga mananaliksik ay "hindi nakikita, nakikita." May-akda: Jamie Kidston, Australian National University Hayaan may ilaw! ...

Kapag Kakulangan sa Trabaho ng mga empleyado, Nakakuha sila ng Paranoid – At Aggressive

Kung ang mga empleyado ay walang kapangyarihan sa lugar ng trabaho, maaari silang makaramdam ng mahina at paranoid. Sa halip, ang paranoia na...

Ang kabuuang solar eclipses ay nag-iilaw sa solar wind

Pinapayagan ng mga espesyal na filter na masukat ang mga siyentipiko ng iba't ibang mga temperatura sa corona sa panahon ng pangkalahatang mga eclipse...

Newsletter

Subscribe to stay updated.