Atrasta naujo tipo atominė plona anglies medžiaga

Naujojo anglies dioksido tinklo struktūra. Viršutinėje diagramoje pavaizduotas anglies atomų ryšys, formuojant kvadratus, šešiakampius ir aštuonkampius. Apačia yra tinklelio vaizdas, gautas naudojant didelės raiškos mikroskopą. Paskola: Marburgo universitetas, Alto universitetas

Anglis egzistuoja įvairiomis formomis. Be deimanto ir grafito, neseniai buvo atrasti nuostabių savybių žirgai. Pavyzdys: grafenasTai yra plona medžiaga, žinoma dėl vieno atominio sluoksnio storio, dėl neįprastų savybių ji tampa labai įdomia kandidate į tokius projektus kaip būsima elektronika, aukštųjų technologijų inžinerija. Grafene kiekviena anglis atomas yra sujungtas su trimis plokštumomis, formuojant šešiakampius, išdėstytus ląstelių tinkle. Teoriniai tyrimai parodė, kad anglies atomai gali būti išdėstyti kitomis plokščių gardelių formomis, tuo pačiu metu jungdamiesi su trim kaimynais, tačiau iki šiol nebuvo realizuotas nė vienas iš šių numatytų tinklų.

Marburgo universiteto Vokietijoje ir Suomijos Alto universiteto mokslininkai dabar atrado naują anglies tinklą, kuris yra atomiškai plonas kaip grafenas, tačiau susideda iš kvadratų, šešiakampių ir aštuonkampių, kurie sudaro tinklelį. Jie patvirtino unikalią tinklo struktūrą naudodami didelės skiriamosios gebos nuskaitymo zondo mikroskopą. Įdomu tai, kad jo elektroninės savybės labai skiriasi nuo grafeno.

Skirtingai nuo kitų grafeno anglies formų, naujasis bifenileno tinklas, vadinamas naujomis medžiagomis, turi metalinių savybių. Siauros 21 atomo juostos, tik 21 atomo pločio, jau elgiasi kaip metalas, o grafenas yra tokio dydžio puslaidininkis. “Šios juostos gali būti naudojamos kaip laidai būsimuose anglies pagrindu pagamintuose elektroniniuose prietaisuose.” sakė Michaelas Gottfriedas, Marburgo universiteto profesorius, vadovaujantis komandai, kuri sukūrė idėją. Pagrindinis tyrimo autorius Qitangas Fanas iš Mitburgo tęsia: “Šis naujas anglies tinklas taip pat galėtų būti naudojamas kaip aukštos kokybės anodo medžiaga ličio jonų baterijose, turinčiose didesnę ličio kaupimo talpą nei šiuo metu grafeno pagrindu pagamintos medžiagos.”

Alto universiteto komanda padėjo vizualizuoti medžiagą ir iššifruoti jos savybes. Profesoriaus Peterio Lilgeroto komanda atliko didelės skiriamosios gebos mikroskopą, kad parodytų medžiagos struktūrą, o mokslininkai, vadovaujami profesoriaus Adomo Fosterio, atliko kompiuterinį modeliavimą ir analizę, kad suprastų medžiagos elektrines savybes.

Naujoji medžiaga pagaminta ant labai lygaus aukso paviršiaus surenkant anglies turinčias molekules. Šios molekulės pirmiausia suformuoja grandines, susidedančias iš sujungtų šešiakampių, և tolesnė reakcija sujungia šias grandines ir sudaro kvadratus և aštuonkampius. Skiriamasis grandinių bruožas yra tas, kad jos yra chiralinės, o tai reiškia, kad jos egzistuoja dviem veidrodžių tipais, pavyzdžiui, kairės ir dešinės rankos. Ant aukso paviršiaus surenkamos tik tos pačios rūšies grandinės, prieš sujungiant suformuojamos gerai išdėstytos sąrankos. Tai svarbu susidarant naujai anglies medžiagai, nes dėl dviejų skirtingų grandinių reakcijos susidaro tik grafenas. „Nauja idėja yra naudoti modifikuotus molekulinius pirmtakus, kad vietoj grafeno gautų bifenileną“, – aiškina Lingao Yangas, Alarto universitete atlikęs didelės skiriamosios gebos mikroskopo eksperimentus.

Komandos šiuo metu stengiasi gaminti didesnius medžiagos lapus, kad būtų toliau tiriama jos naudojimo galimybė. Tačiau „esame įsitikinę, kad šis naujas sintezės metodas padės atrasti kitus naujus anglies tinklus“. – pasakė profesorius Lilgerotas.

Nuoroda. “Bifenileno tinklas. Nonbenzene Carbon Allotrope: Qitang Fan, Linghao Yan, Matthias W. Tripp, Ondrej Krejcí, Stavrina Dimosthenous, Stefan R. Kachel, Mengyi Chen, Adam S. Foster, Ulrich Koert, Peter Liljeroth ir J. Michael Gottfried, gegužės 21, 21 d. Mokslas:,
DOI: 10.1126 / science.abg4509:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Naujos keistų, išnykusių driežų rūšys – tokios keistos, kad buvo neteisingai identifikuotos kaip dinozauras su kolibriu

„Oculudentavis naga“, kaip pavaizduota šio menininko rekonstrukcijoje, buvo keistas driežas, kurį tyrėjai iš pradžių sunkiai skirstė į kategorijas. Jie vis dar nėra tikri...

Kavos mėgėjai, mėgaukitės! Gausus kavos vartojimas susijęs su sumažėjusia širdies nepakankamumo rizika

Tyrimo ataskaita: Išanalizavus tris pagrindinius širdies ligų tyrimus nustatyta, kad geriant vieną ar daugiau kavos su kofeinu puodelių buvo sumažinta širdies nepakankamumo rizika. Kavos be kofeino...

Atominė dalelė paversta antiteze ir pirmą kartą atvirkštinė nepaprasto eksperimento metu.

Fizikų komanda, įskaitant Warwick universitetą, įrodė, kad subatominės dalelės gali virsti ego antagonistais ir vėl grįžti į naują atradimą, ką tik atskleistą praėjusią savaitę. „Šis...

36 Nykštukų galaktikos kartu buvo „Naujųjų žvaigždžių kūdikių bumas“

„Rutgers“ išvados nėra skirtos ginčyti dabartinių idėjų apie galaktikų atsiradimą ir gali padidinti mūsų supratimą apie visatą. Kreditas: Rutgerso universitetas, Naujasis Bransvikas Stebina tai, kaip...

Newsletter

Subscribe to stay updated.