PARTNERZY PORTALU

Cyklokarbon - nowy rodzaj węgla

Grafen to jednoatomowej grubości płachta węgla o strukturze plastra miodu. fot. Pixabay

Podręczniki do aktualizacji? Diament, grafen, grafit, fulereny (a także nanorurki) nie są już jedynymi znanymi odmianami węgla! Zaobserwowano węgiel w kolejnej postaci: to cyklokarbon - atomowej wielkości węglowy pierścień. Odkrycie odnotowane w "Science" jest zasługą m.in. Polaka.

  • Struktury złożone jedynie z atomów węgla mogą mieć różne właściwości, w zależności od tego, jak atomy tego pierwiastka łączą się ze sobą.
  • Cyklokarbon ma kształt atomowej grubości pierścienia, w którego skład wchodzą wyłącznie połączone ze sobą atomy węgla.
  • Wiele wskazuje na to, że cyklokarbon będzie miał właściwości półprzewodnika.

Diament (atomy węgla tworzące regularną krystaliczną, trójwymiarową siatkę) to jeden z najtwardszych znanych dotąd materiałów; jest przezroczysty i nie przewodzi prądu elektrycznego. Grafen za to (jednoatomowej grubości płachta węgla o strukturze plastra miodu) jest niemal przezroczysty, odporny na rozciąganie i świetnie przewodzi elektryczność. Grafit z kolei - znamy go z ołówków (złożony z wielu warstw grafenu) - jest szaroczarny, kruchy, a prąd przewodzi bardzo dobrze. Fulereny zaś (nanopiłki futbolowe z atomów węgla) są ciemne, mogą być nadprzewodnikami lub półprzewodnikami. Niektórzy do odmian węgla zaliczają jeszcze nanorurki (płachty grafenu zwinięte w rurkę) - które są niezwykle wytrzymałe.

Teraz do rodziny tzw. odmian alotropowych węgla trzeba dodać kolejnego członka: cyklokarbon.

Cyklokarbon ma kształt atomowej grubości pierścienia, w którego skład wchodzą wyłącznie połączone ze sobą atomy węgla. W publikacji w "Science" naukowcy z Uniwersytetu Oxfordzkiego i IBM Research w Zurychu pokazują, jak wyprodukować pierścień złożony z 18 atomów węgla.

- Wiele wskazuje na to, że cyklokarbon będzie miał właściwości półprzewodnika - zapowiada jeden z odkrywców cyklokarbonu, dr Przemysław Gaweł z Uniwersytetu Oksfordzkiego. To dobra wiadomość, bo poszukiwania nowych półprzewodników działających w nanoskali są w centrum zainteresowania wielu naukowców. Dzięki takim materiałom możliwe byłoby stworzenie choćby atomowej wielkości bramek logicznych czy tranzystorów. A dzięki temu - dalsze postępy w zakresie miniaturyzacji urządzeń elektronicznych.

Cyklokarbon udało się na razie uzyskać tylko w ściśle kontrolowanych warunkach: w niskiej temperaturze (ok. -268 stopni C). Na razie nie jest pewne, czy związek ten będzie stabilny w wyższych temperaturach oraz kiedy nie będzie izolowany od innych związków zawierających węgiel.

Chemik tłumaczy, że w diamencie każdy atom węgla jest związany z czterema sąsiadującymi atomami węgla, podczas gdy w graficie, grafenie, nanorurkach węglowych czy fulerenach każdy atom węgla jest związany z trzema sąsiadami. - Dotąd pozostawała nieodkryta odmiana węgla, w której każdy atom tego pierwiastka łączy się tylko z dwoma innymi atomami węgla - mówi.

Wyjaśnia, że taka odmiana może mieć dwie postacie: jedną z nich jest polimer - tzw. karbyn (carbyne) - łańcuch złożony z samych atomów węgla. Karbyn jest jednak na tyle niestabilny, że nie udało się go jeszcze wyizolować (wyprodukowano go jedynie we wnętrzu nanorurki). - A ja od czterech lat w swoich badaniach próbowałem uzyskać eksperymentalnie cyklokarbon - atomowej grubości węglowy pierścień - mówi dr Gaweł, jeden z najważniejszych autorów publikacji w "Science". Te badania - jak pokazuje publikacja w "Science" - zostały zwieńczone sukcesem.

Dr Gaweł komentuje, że zastosowana w badaniach możliwość tworzenia większych struktur bogatych w węgiel - poprzez łączenie cząsteczek za pomocą manipulacji atomowej - otwiera drogę do tworzenia bardziej wyrafinowanych cząsteczek bogatych w węgiel i nowych odmian alotropowych węgla.
×

4 Design Days 2020: ikony designu, najwięksi architekci, projektanci, producenci, deweloperzy o inspiracjach i trendach w architekturze i designie. Już 6-9 lutego 2020 r. w Spodku i Międzynarodowym Centrum Kongresowym w Katowicach. Zarejestruj się!

SŁOWA KLUCZOWE I ALERTY

KOMENTARZE (6)

Do artykułu: Cyklokarbon - nowy rodzaj węgla

  • Przestawciel litreek 2019-08-19 09:24:55
    żadna nowa forma, fulereny, nanorurki i te nibypierścienie to jest to samo
  • Stanisław Jarzyna 2019-08-18 15:31:42
    I co z tego, że jakiś Polaczyna coś wymyślił? Nie sprzedał, zarobi ktoś inny. To nie będzie polski sukces.
  • asd 2019-08-16 10:20:02
    i po co to wszystko? przecież "świat odchodzi od węgla" ?
    • Miki 2019-08-16 13:04:19
      To odchodzenie będzie trwało zawsze
    • Mateo 2019-08-16 13:37:50
      Świat odchodzi od człowieka
    • jeef 2019-08-17 09:54:06
      gościu swiat musi odejśc od prymitywnego SPALANIA węgla - a nie od jego bogatych zastosowań. zapamiętaj.

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 18.210.24.208
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum
WNP - Portal gospodarczy

Drogi Użytkowniku!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych możemy przetwarzać Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. O celach tego przetwarzania zostaniesz odrębnie poinformowany w celu uzyskania na to Twojej zgody. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane dodatkowo jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Logowanie

Dla subskrybentów naszych usług (Strefa Premium, newslettery) oraz uczestników konferencji ogranizowanych przez Grupę PTWP

Nie pamiętasz hasła?

Nie masz jeszcze konta? Kliknij i zarejestruj się teraz!