0
Всего три десятилетия назад людям были известны только три базовые формы углерода - алмаз, графит и аморфный углерод. Позже человечество узнало о существовании других форм углерода - фуллеренов, углеродных нанотрубок и графена. А не так давно, исследователи из Бостонского колледжа (Boston College) и университета Нагои (Nagoya University), Япония, синтезировали абсолютно новую форму углерода, которая получила неофициальное название чрезвычайно деформированный нанографен (grossly warped nanographenes).
Согласно описанию проведенных исследований, опубликованному в журнале Nature Chemistry, новый материал в чем-то подобен графену, но состоит только из одних дефектов кристаллической решетки углерода, которая в нормальном виде напоминает правильные пчелиные соты. Эти дефекты представляют собой углеродные кольца, число вершин которых отлично от шести, а наличие таких дефектов вызывает искажение двумерной формы материала, давая ему третье пространственное измерение.
Частицы чрезвычайно деформированного нанографена состоят из 80 атомов углерода, объединенных в сеть из 26 колец. Внешние стороны частицы обрамляют 30 атомов водорода, которые "замыкают на себя" свободные химические связи углерода. Но в отличие от частичек графена, состоящих из такого же количества атомов углерода, частицы нанографена имеют в своем составе пять углеродных колец с семью вершинами и одно углеродное кольцо с пятью вершинами, включенные в решетку из нормальных шестиугольных углеродных колец.
Изменение структуры углеродного материала, повлекшее за собой изменение его пространственной формы, привело к кардинальному изменению его физических, оптических и электронных свойств по сравнению с другими формами углерода. "Новый чрезвычайно деформированный нанографен гораздо лучше растворяется в различных жидкостях, нежели обычный плоский графен с таким же количеством атомов углерода" - рассказывает Лоуренс Т. Скотт (Lawrence T. Scott), профессор из Бостонского колледжа, - "Эти два материала разительно отличаются по цвету. А электрохимические исследования показали, что оба материала окисляются практически одинаково, но деформированный графен более слабо подвергается деформации под влиянием внешних механических воздействий".
Все вышеперечисленное является результатами самых первых и достаточно грубых исследований свойств новой формы углерода. Оглянувшись назад на историю изучения свойств обычного графена, можно с уверенностью сказать, что новые свойства деформированного графена будут обнаружены и тщательно изучены в самое ближайшее время, и, с большим процентом вероятности, некоторые из свойств нового материала найдут широкое применение в оптике, электронике и других смежных областях науки и техники.
http://spectrum.ieee...a-new-dimension Источник
