Mokslininkai sintetina naują, itin kietą medžiagą

Rusijos mokslininkai susintetino naują itin kietą medžiagą, sudarytą iš skandžio, kurio sudėtyje yra anglies. Jį sudaro polimerizuotos fullereno molekulės, kurių viduje yra skandžio ir anglies atomų. Šis darbas atveria kelią būsimiems fullereno pagrindu pagamintų itin kietų medžiagų tyrimams, todėl jos gali tapti fotovoltinių ir optinių prietaisų, nanoelektronikos ir optoelektronikos elementų bei biomedicinos inžinerijos, kaip didelio efektyvumo kontrastinių medžiagų, kandidatais. Tyrimas buvo paskelbtas m Anglies.

Beveik prieš 40 metų atrastos naujos anglies molekulės, žinomos kaip fullerenai, buvo revoliucinis proveržis, atvėręs kelią fullereno nanotechnologijoms. Fullerenai turi a sferinė forma pagamintas iš penkiakampių ir šešiakampių, kurie primena a futbolo kamuolyso fullereno molekulių anglies rėme esančioje ertmėje gali tilpti įvairūs atomai.

Metalo atomų patekimas į anglies narvus lemia endoedrinių metalofullerenų (EMF) susidarymą, kurie yra technologiškai ir moksliškai svarbūs dėl savo unikalių struktūrų ir optoelektroninių savybių.

Mokslininkų komanda iš NUST MISIS, itin kietų ir naujų anglies medžiagų technologijos instituto ir Kirensky fizikos instituto pirmą kartą gavo skandžio turinčius EML ir ištyrė jų polimerizacijos procesą. Polimerizacija yra procesas, kurio metu nesurištos molekulės susijungia ir sudaro chemiškai sujungtą polimerizuotą medžiagą. Dauguma polimerizacijos reakcijų vyksta greičiau aukštas spaudimas.

Po to, kai skandžio turintys fullerenai buvo gauti iš anglies kondensato naudojant aukšto dažnio lankinio išlydžio plazmą, jie buvo patalpinti į deimantinį priekalo elementą – universaliausią ir populiariausią įrenginį, naudojamą labai aukštam slėgiui sukurti.

“Mes nustatėme, kad svečių atomai palengvina polimerizacijos procesą. Skandio atomai visiškai pakeičia fullereno jungimosi procesą, poliarizuodami anglies jungtis, todėl padidėja jų cheminis aktyvumas. Gauta medžiaga buvo ne tokia standi nei nesugadinti polimerizuoti fullerenai. buvo lengviau gauti“, – sakė NUST MISIS neorganinių nanomedžiagų laboratorijos vyresnysis mokslo darbuotojas Pavelas Sorokinas.

Tyrimas atvers kelią fullerito endoedrinių kompleksų, kaip makroskopinės medžiagos, tyrimams ir leis EML laikyti ne tik esminę reikšmę turinčia nanostruktūra, bet ir perspektyvia medžiaga, kuri gali būti paklausa įvairiose mokslo ir technologijų srityse. ateitį, mano mokslininkai.