«Фильм» про рождение фуллеренов

Ядерная микроскопия в реальном времени разрешила понять, что круглые каркасные структуры фуллеренов образуются из листочков, складывающихся из громадного количества атомов углерода.

Выстроенная в следствии наблюдений модель образования фуллеренов противоречит ранее предложенным моделям образования фуллеренов, в рамках которых говорилось об образовании бакиболов из отдельных углеродных атомов.

Фуллерены являются тайной для исследователей с момента собственного открытия около четверти века назад, главный вопрос содержится в следующем: как может плоский монослой атомов углерода, расположенных в вершинах шестиугольников (графен), превратиться в сферическое каркасное соединение, в котором чередуются пяти- и шестиугольники с атомами углерода в вершинах? Ранее предполагалось, что связи между атомами углерода графенового страницы должны разрушаться, по окончании чего в образовании фуллерена участвуют одиночные атомы углерода либо их пары.

Исследовательская несколько под управлением Андрея Хлобыстова (Andrei Khlobystov), трудящегося в Университете Ноттингема создали способ, разрешающий отсеживать ход образования фуллеренов. Для решения это задачи исследователи применили просвечивающую электронную микроскопию низкого напряжения [low-voltage transmission electron microscopy (TEM)], методику, созданную одним из участников изучения – Андреем Чувилиным (Andrey Chuvilin). Хлобыстов отмечает, что новую методику возможно разглядывать как сбывшуюся мечту химиков – посредством электронной микроскопии низкого напряжения возможно смотреть за протеканием химических реакций в реальном времени.

Комбинация наблюдений с квантово-химическими расчетами (квантово-химические расчеты проводили чтобы подтвердить термодинамическую благоприятность протекающих процессов) разрешила исследователям предложить новый механизм образования фуллеренов. Хлобыстов предполагает, что предложенный механизм несложнее, чем предложенные ранее. Предположение основывается на факте, что находящийся в состоянии sp2 гибридизации атом графена пытается образовать три ?-химические связи.

Так при удалении атома с края листка графена два оставшихся атома, образующие менее трех ?-связей взаимодействуют между собой, формируя пятиугольник, лист графена наряду с этим искривляется. Повышение количества атомов, отрывающихся от графенового листка под действием электронного пучка, ведет к образованию степени и увеличению искривления чашеобразной совокупности, которая потом замыкается в молекулу бакибола.

Как поясняет Хлобыстов, критической величиной для образования бакибола есть число атомов углерода в графеновом листочке. Оптимальное число атомов углерода – от 60 до 100, листок, складывающийся из меньшего количества атомов углерода, просто не может изогнуться из-за стерического напряжения, кривизна листка, содержащего большее количество атомов углерода легко недостаточна для образования каркасной структуры.

Эксперт по наноструктурам на базе углерода из Университета Райса Борис Якобсон (Boris Yakobson) отмечает, что исследователи из группы Хлобыстова зафиксировали процесс образования фуллерена из страницы графена и внесли предложение логическое объяснение протеканию этого процесса. Но, Якобсон сомневается, что подобный механизм реализуется при «настоящем» образовании фуллеренов.

Случайные записи:

• Первое зарубежное турне президента связано с нанотехнологиями
• Российские чиновники ждут наплыва инвесторов после выборов

\

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Использование фуллеренов в лечении рассеянного склероза

  Химики из Тель-Авивского университета говорят об применении фуллеренов в лечении рассеянного склероза В содружестве с группой доктора наук Howard Weiner…

• Мальчик и его атом — самый маленький фильм в мире

  Компания IBM создала самый мелкий фильм в мире. его атом и Мальчик (A Boy and His Atom) представляет собой минутный фильм, сделанный посредством тысяч…

• Новые возможности фуллеренов для медицины, электроники и саперов

  Американские исследователи продемонстрировали, что определенные наночастицы возможно воспламенять посредством маломощного лазера. По сообщению ИА…

• Доставка генов с помощью фуллеренов

  Исследователи из Японии показали возможность действенной доставки генов в организме лабораторных мышей посредством фуллеренов. Доставка генетического…