Ученым впервые удалось получить аллотропную модификацию углерода, в которой каждый атом соединен с двумя другими и образует стабильную кольцевую структуру.
Как пишет Science, некоторые элементы могут существовать в разных формах. Например, углерод может быть как графитом и графеном, так и алмазом и фуллереном. Такие варианты структур называются аллотропными модификациями. Их существование обусловлено возможностью образования различного числа и типа связей между атомами. До сих пор было известно всего 11 стабильных модификаций кристаллического углерода. Но новое исследование показало возможность получения еще одной модификации, создать которую ранее не удавалось.
В течение 50 лет ученые пытались получить углеродное кольцо, все атомы в котором были бы связаны между собой двойной ковалентной связью. Новое соединение, названное цикло[18]углеродом, имеет в своей структуре 18 атомов углерода — это, согласно расчетам, минимальный размер кольца, при котором соединение остается термодинамически стабильным.
Для получения новой модификации ученые из IBM Research и Оксфордского университета взяли за основу один из оксидов углерода C24O6. Это 18 атомов углерода, связанных с шестью молекулами монооксида углерода, по две в каждом из трех углов треугольника. Ученые перенесли эту смесь в слой хлорида натрия на медной пластине, охлажденной в вакуумной камере до абсолютного нуля. Это обеспечивает инертную поверхность, которая сохраняет структуру стабильной. Затем, используя наконечник атомно-силового микроскопа, команда выбила молекулы окиси углерода (СО) из структуры, оставив только кольцо атомов углерода.
Исследования свойств соединения показали, что он обладает полупроводниковыми свойствами, а значит, может использоваться в электронике. А высокая реакционная способность этого соединения может позволить выделить новые аллотропные модификации углерода и богатые этим элементом материалы.
