postate inițial pe blogul Nature news
tocmai la timp pentru finala Cupei Mondiale, cercetătorii au reușit să construiască primele „buckyballs” realizate în întregime din atomi de bor. Spre deosebire de adevărat, pe bază de carbon buckyballs, moleculele de bor nu sunt în formă exact ca mingi de fotbal. Dar această nouă formă de bor ar putea duce la noi nanomateriale și ar putea găsi utilizări în stocarea hidrogenului.Robert Curl, Harold Kroto și Richard Smalley au găsit primul buckyball – sau buckminsterfullerene-în 1985. Cușca goală, formată din 60 de atomi de carbon aranjați în pentagoane și hexagoane ca o minge de fotbal, și-a primit numele de la arhitectul și inginerul american Richard Buckminster Fuller, care a folosit aceleași forme în proiectarea cupolelor sale. Descoperirea a deschis porțile inundațiilor pentru crearea mai multor structuri de carbon cu calități impresionante, cum ar fi nanotuburile de carbon și grafenul cu un singur atom. De atunci, oamenii de știință din materiale au căutat, de asemenea, structuri asemănătoare buckyball-ului din alte elemente.în 2007, Boris Yakobson, un om de știință de la Universitatea Rice din Houston, Texas, a teoretizat că o cușcă formată din 80 de atomi de bor ar trebui să fie stabilă. Un alt studiu publicat săptămâna trecută prezice o structură stabilă cu 36 de atomi de bor.
Publishing today in Nature Chemistry, o echipă condusă de lai-Sheng Wang, chimist la Universitatea Brown Din Providence, Rhode Island, a devenit prima care a văzut o astfel de fiară — deși structura sa este ușor diferită de cea prezisă. Cercetătorii numesc molecula lor de 40 de atomi borosferen. Este aranjat în hexagoane, heptagoane și triunghiuri.
„am prezis posibilitatea fullerenei B80, iar acum, după șapte ani, este remarcabil să vedem dovezi experimentale”, spune Yakobson. „Mai ales că nu este ceea ce a prezis oricare dintre calculele teoretice.”
echipa lui Wang a găsit structura în timp ce căuta analogi de grafen din bor. Ei au descoperit că grupurile de 40 de atomi de bor păreau neobișnuit de stabile, dar nu știau ce formă iau aceste grupuri. Alte calcule și experimente au arătat că au făcut două structuri stabile — una o moleculă aproape plată, cealaltă o structură goală, asemănătoare mingii, realizată din forme teselate, asemănătoare cu buckyballul de carbon.
pe lângă faptul că au o formă mai puțin elegantă, bilele de borosfen formează un alt tip de legătură internă față de omologii lor de carbon. Acest lucru le face dificil de utilizat ca blocuri de construcție izolate, deoarece au tendința de a interacționa între ele, dar această reactivitate poate face buckyballs de bor bun pentru conectarea în lanțuri. De asemenea, face bilele capabile să se lipească de hidrogen, despre care echipa spune că le-ar putea face utile în stocarea hidrogenului.
borul nu este primul element după carbon pentru a obține buckyballed, dar rezultatul poate fi cel mai apropiat analog la soiul de carbon. Oamenii de știință au format structuri asemănătoare buckyballului din compuși pe bază de uraniu și siliciu, nitrură de bor cu pereți mutli și disulfură de molibden structuri și cuști mai mici cu un singur element de aur, staniu și plumb. Dar numai borul pare să se potrivească cu cușca mare și simetria buckyball-ului original de carbon, spune Yakobson.
Acest articol este reprodus cu permisiune și a fost publicat pentru prima dată pe 13 iulie 2014.