Los investigadores están descubriendo un nuevo tipo de material de carbono delgado atómico

El carbono existe en diferentes formas. Además del grafito de diamante, se han descubierto recientemente caballos con propiedades asombrosas. Por ejemplo, el grafeno, con un grosor de una sola capa atómica, es el material más delgado, անս sus propiedades inusuales lo convierten en un candidato muy interesante para aplicaciones como la electrónica del futuro և la ingeniería de alta tecnología. En el grafeno, cada átomo de carbono está conectado a tres capas, formando hexágonos dispuestos en una red de células. Los estudios teóricos han demostrado que los átomos de carbono se pueden organizar en otras formas de celosía plana mientras se unen a tres vecinos al mismo tiempo, pero ninguna de estas redes predichas se ha realizado hasta ahora.

Investigadores de la Universidad de Marburg en Alemania y la Universidad de Alto en Finlandia han descubierto ahora uno nuevo Carbón la red:, que es atómicamente delgado como el grafeno, pero consta de cuadrados, hexágonos, octágonos, que forman una celosía ordenada. Confirmaron la estructura única de la red utilizando un microscopio de sonda de barrido de alta resolución. Curiosamente, sus propiedades electrónicas son muy diferentes a las del grafeno.

A diferencia de otras formas de carbono de grafeno, la nueva red de bifenileno, como se llama el nuevo material, tiene propiedades metálicas. Las estrechas bandas de 21 átomos, de solo 21 átomos de ancho, ya se comportan como metal, mientras que el grafeno es un semiconductor de este tamaño. «Estas tiras se pueden utilizar como cables en futuros dispositivos electrónicos basados ​​en carbono». dijo Michael Gottfried, profesor de la Universidad de Marburg que lidera el equipo que desarrolló la idea. El autor principal del estudio, Qitang Fan de Mitburg, continúa: «Esta nueva red de carbono también puede servir como material de ánodo de alta calidad baterías de iones de litiocon mayor capacidad de almacenamiento de litio que los materiales actualmente basados ​​en grafeno «.

El equipo de la Universidad de Alto ayudó a visualizar el material և para interpretar sus propiedades. El equipo del profesor Peter Lilgerot realizó un microscopio de alta resolución para mostrar la estructura de la materia, mientras que los investigadores dirigidos por el profesor Adam Foster realizaron modelos y análisis por computadora para comprender las propiedades eléctricas de la materia.

El nuevo material se fabrica mediante el ensamblaje de moléculas que contienen carbono sobre una superficie de oro muy lisa. Estas moléculas primero forman cadenas que consisten en hexágonos conectados, արձագ la reacción posterior une estas cadenas para formar cuadrados և octágonos. Una característica distintiva de las cadenas es que son quirales, lo que significa que existen en dos tipos de espejos, como la mano izquierda y la derecha. Solo cadenas del mismo tipo se ensamblan sobre la superficie del oro, formando ensamblajes bien dispuestos antes de unirlos. Esto es importante para la formación de nuevo material de carbono, ya que la reacción entre dos tipos diferentes de cadenas da como resultado solo grafeno. «La nueva idea es utilizar precursores moleculares que se han modificado para obtener bifenileno en su lugar. grafeno«- explica Linghao Yang, quien realizó experimentos con microscopios de alta resolución en la Universidad de Alto.

Los equipos están trabajando actualmente para producir hojas de material más grandes para explorar más a fondo el potencial de su uso. Sin embargo, «estamos seguros de que este nuevo método de síntesis conducirá al descubrimiento de otras nuevas redes de carbono». dijo el profesor Lilgerot.

El estudio fue publicado en Ciencias:,