Anglies želė: naujausias C60 triukas

Geliai yra kažkoks galvosūkis chemikams. Šios į želė panašios medžiagos nėra gana kietos ir dar ne skystos. Geliai gyvena tam tikroje cheminės prieblandos zonoje, kur jie turi daug abiejų materijos fazių savybių.

Tai taip painu, kad chemikams sunku net apibrėžti, kas tai yra gelis arba kokias savybes turi turėti jo komponentai.

Tačiau vienas dalykas, dėl kurio jie sutaria, yra tai, kad geliai susideda iš mažiausiai dviejų komponentų: skysto komponento ir kieto komponento, kuris susidaro į laisvą tinklą, kuris sujungia medžiagą. Taip atsiranda želė primenančios savybės.



Dabar gali tekti pakeisti net tą bendrąjį pamokslą. Šiandien Patrickas Royallas iš Bristolio universiteto (JK) ir Stephenas Williamsas iš Australijos nacionalinio universiteto teigia, kad C60, futbolo kamuolio anglies forma, gali pats susiformuoti į gelį.

Taigi kaip taip? Jau kurį laiką chemikai žinojo, kad C60 sudaro kelias skirtingas medžiagos fazes. Pavyzdžiui, tai gali būti kietas kristalas. Tačiau taip pat žinoma, kad ji formuojasi į įvairaus dydžio grupes. Ir jis gali sudaryti skystį esant ribotam temperatūrų diapazonui (nors, ar šis skystis yra stabilus, ar ne, niekas nėra visiškai tikras).

Chemikus domina klausimas, ar į skystį panaši būsena gali egzistuoti kartu su klasteriais, kurie galėtų susijungti ir sudaryti būdingą tinklo struktūrą, kuri laikytų želė panašią medžiagą.

Royall ir Williams atsako į šį klausimą sukurdami kompiuterinį šios medžiagos modelį ir tada žiūrėdami, ar jis stabilus. Ir jų išvada tokia, kad gali. Mes pateikėme skaitmeninius įrodymus, kad C60 tinkamomis sąlygomis gali sudaryti gelį, sako jie.

Tokia medžiaga būtų keistas cheminis kuriozas. Tai reiškia, kad anglis ne tik sudaro deimantą, grafitą, grafeną ir begalinį anglies pluošto struktūrų, tokių kaip vamzdeliai ir futbolo kamuoliai, bet ir gali būti želė.

Tačiau laukia dar daugiau darbų. Aišku, kad naudinga žinoti, kad medžiaga gali būti stabili, bet tai nereiškia, kad ją įmanoma pagaminti.

Royall ir Williams teigia, kad jis turėtų egzistuoti per laikotarpį, kurį jie gali imituoti – iki 100 nanosekundžių.

Tačiau tokius modeliavimus labai sunku suderinti. Gali būti, kad C60 norėtų kristalizuotis.

Žinoma, yra tik vienas būdas sužinoti. Ir dabar tikriausiai netrūks savanorių, norinčių pabandyti.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1102.2959 : C60: pirmasis vienkomponentis gelis?

paslėpti