Původně publikováno v Nature news blog
Právě v době finále Mistrovství Světa, vědci uspěli v budování první buckyballs‘ vyrobené výhradně z atomů bóru. Na rozdíl od pravých buckyballs na bázi uhlíku nejsou molekuly boru tvarovány přesně jako fotbalové míče. Ale tato nová forma boru by mohla vést k novým nanomateriálům a mohla by najít využití v ukládání vodíku.
Robert Curl, Harold Kroto a Richard Smalley našel první buckyball – nebo buckminsterfullerene-v 1985. Duté klece, vyrobeny z 60 atomů uhlíku uspořádaných do pětiúhelníků a šestiúhelníků jako fotbalový míč, dostal své jméno od NÁS architekt a inženýr Richard Buckminster Fuller, který používá stejné tvary v navrhování jeho kopule. Objev otevřel stavidla pro vytvoření více uhlíkových struktur s působivými vlastnostmi, jako jsou uhlíkové nanotrubice, a single-atom-silný grafenu. Od té doby materiáloví vědci také hledali struktury podobné buckyballu vyrobené z jiných prvků.
V roce 2007, Boris Jacobson, materiál vědci na Rice University v Houstonu, Texasu, domníval se, že klec z 80 atomů bóru by měly být stabilní. Další studie zveřejněná minulý týden předpovídá stabilní strukturu s 36 atomy boru.
Publikování dnes v Přírodě Chemie, tým vedl o Lai-Sheng Wang, chemik na Brown University v Providence, Rhode Island, se stal první vidět takové zvíře — i když jeho struktura je mírně odlišné od toho, co předpovídají. Vědci nazývají svou 40-atomovou molekulu borosferen. Je uspořádán do šestiúhelníků, heptagonů a trojúhelníků.
„předpovídali jsme možnost B80 fullerene a nyní, sedm let poté, je pozoruhodné vidět experimentální důkazy,“ říká Yakobson. „Zejména proto, že to není to, co předpověděl některý z teoretických výpočtů.“
Wangův tým našel strukturu při hledání analogů grafenu vyrobeného z boru. Zjistili, že shluky 40 atomy boru se zdají být neobvykle stabilní, ale nevěděli, jakou formu tyto shluky mají. Další výpočty a experimenty odhalily, že udělali dvě stabilní konstrukce — jeden téměř ploché molekuly, jiné duté, míč-jako konstrukce z tesselated tvary, podobné uhlíku buckyball.
kromě toho, že mají méně elegantní tvar, tvoří borosfenové kuličky jiný typ vnitřní vazby než jejich uhlíkové protějšky. To z nich dělá těžké použití jako ojedinělé stavební bloky, protože mají tendenci na sebe vzájemně působí, ale tato reaktivita může boru buckyballs dobré pro připojení v řetězech. Díky tomu jsou koule schopné vazby s vodíkem, což by podle týmu mohlo být užitečné při skladování vodíku.
bór není prvním prvkem po uhlíku, který se dostal na trh, ale výsledkem může být nejbližší analog k uhlíkové odrůdě. Vědci vytvořili buckyball-jako struktury z uranu na bázi a na bázi křemíku sloučeniny, mutli-zděné nitrid bóru a molybdenu sulfidu seleničitého struktur a menší single-element klece ze zlata, cínu a olova. Zdá se však, že pouze bór odpovídá velké duté kleci a symetrii původního uhlíkového buckyballu, říká Yakobson.
tento článek je reprodukován se svolením a byl poprvé publikován 13. července 2014.