سنتز نوع جدیدی از عنصر کربن
مجله ايلياد/ - تيمي از محققين دانشگاه آکسفورد و موسسهي تحقيقاتي IBM زوريخ، توانستهاند براي اولين بار حلقهاي شامل ۱۸ اتم کربن را بسازند. کربن يکي از فراوانترين عناصر موجود در طبيعت است که به خاطر ظرفيت خود ميتواند به شکلهاي مختلفي وجود داشته باشد. از شکلهاي کاملاً شناخته شدهي آن ميتوان به الماس، گرافيت و نانولولههاي کربني اشاره کرد. دکتر «کاترينا کيسر» از موسسهي IBM زوريخ، ميگويد: «اين شکلهاي کربن مورد مطالعهي جدي قرار گرفتهاند. شکلهاي کمتر شناخته شدهاي از کربن نيز وجود دارند که در آنها اتمهاي کربن فقط دو همسايه دارند و به شکل يک حلقه، بازآرايي شدهاند. بحث در مورد اين نوع شکلها سالها ادامه داشته است، ولي ساختار کربنهاي حلقوي ناشناخته باقي مانده است؛ برخي اعتقاد دارند که در کربنهاي حلقوي همهي پيوندهاي موجود بين اتمهاي کربن دوگانه هستند و طول برابر دارند؛ ولي برخي اعتقاد دارند که طول اين پيوندها با يکديگر متفاوت است و پيوندهاي يگانه و سهگانه نيز بين اتمها وجود دارد. شواهد مربوط به وجود کربنهاي حلقوي فقط در فاز گازي مشاهده شده است، ولي از آنجا که اين نوع کربنها داراي فعاليت بالايي هستند تا کنون نتوانستهايم آنها را جدا کرده و مشخصات دقيق آنها را مطالعه کنيم.» رويکرد مورد استفادهي اين گروه تحقيقاتي اين است که توليد کربنهاي حلقوي را با دستکاري اتمها بر روي يک سطح بياثر و در دماي پايين حدود منفي ۲۶۸ درجهي سانتيگراد يعني نزديک به صفر مطلق، انجام دهند. دانشمندان ميگويند: «ما اتمها را با دادن پالسهاي الکتريکي توسط نوک تيز يک ميکروسکوپ اتمي وادار به واکنش دادن با يکديگر کرديم. ما دريافتيم که اين واکنشها را ميتوان بر روي يک سطح مسي که با لايهي بسيار نازکي از نمک خوراکي پوشانده شده است، انجام داد. از آنجا که لايهي نمک از لحاظ شيميايي بياثر است، مولکولهاي توليد شده با آن پيوند کووالانسي تشکيل نميدهند. پس از اينکه تکههاي اتمهاي کربن خطي توليد شد، تلاش ميکنيم تا حلقههاي مورد نظر را ايجاد کنيم.» مولکول حاصل از اين واکنشها «C24O6» است که علاوه بر حلقهي کربني شامل ۱۸ اتم کربن، داراي شش گروه مونواکسيدکربن است که پايداري مولکول را بالاتر ميبرند. تيم محققين در نهايت توانستند گروههاي مونواکسيدکربن را نيز از حلقهي کربني جدا کنند. نويسندگان اين مقاله که در مجلهي Science چاپ شده است، ميگويند: «اين امکان که ميتوان حلقههاي کربني با اين تعداد درست کرد، درها را بر روي نحوهي ساخت مولکولهاي کربني پيچيدهتر باز ميکند.»