Originally posted on the Nature news blog
Just in time for the World Cup final, researchers have succeeded in building the first ‘buckyballs’ made entirely from boron atoms. Ao contrário das bolas de buckyballs baseadas em carbono, as moléculas de boro não têm exactamente a forma de bolas de futebol. Mas esta nova forma de boro pode levar a novos nanomateriais e pode encontrar usos no armazenamento de hidrogênio.Robert Curl, Harold Kroto e Richard Smalley encontraram o primeiro buckyball-ou buckminsterfullerene-em 1985. A gaiola oca, feita de 60 átomos de carbono dispostos em pentágonos e hexágonos como uma bola de futebol, recebeu seu nome do arquiteto e engenheiro americano Richard Buckminster Fuller, que usou as mesmas formas em projetar suas cúpulas. A descoberta abriu as portas de inundação para criar mais estruturas de carbono com qualidades impressionantes, como nanotubos de carbono e o grafeno de um átomo de espessura. Desde então, os cientistas materiais também procuraram por estruturas semelhantes ao buckyball feitas de outros elementos.em 2007, Boris Yakobson, um cientista material da Rice University em Houston, Texas, teorizou que uma gaiola feita de 80 átomos de boro deveria ser estável. Outro estudo publicado na semana passada prevê uma estrutura estável com 36 átomos de boro.
a Publicação hoje de Natureza Química, uma equipe liderada por Lai-Sheng Wang, um químico da Universidade Brown, em Providence, Rhode Island, tornou-se o primeiro a vê como uma besta — embora a sua estrutura é um pouco diferente do que o previsto. Os investigadores chamam a sua molécula de 40 átomos de borosfereno. É organizado em hexágonos, heptágonos e triângulos.
“previmos a possibilidade de B80 fullerene, e agora, sete anos depois, é notável ver evidências experimentais”, diz Yakobson. “Especialmente porque não é o que nenhum dos cálculos teóricos previu.”
Wang’s team found the structure while looking for analogues of graphene made of boron. Eles descobriram que aglomerados de 40 átomos de boro pareciam ser invulgarmente estáveis, mas eles não sabiam que forma esses aglomerados estavam tomando. Outros cálculos e experimentos revelaram que eles tinham feito duas estruturas estáveis-uma uma molécula quase plana, a outra uma estrutura oca, semelhante a uma bola, feita de formas tesseladas, semelhante ao carbono buckyball.
além de ter uma forma menos elegante, as bolas de borosfeno formam um tipo diferente de ligação interna de suas contrapartes de carbono. Isso torna-os difíceis de usar como blocos de construção isolados, uma vez que eles têm uma tendência interagir uns com os outros, mas esta reatividade pode fazer boro buckyballs bom para conectar em cadeias. Ele também faz as bolas capazes de se conectar com hidrogênio, o que a equipe diz que pode torná-los úteis no armazenamento de hidrogênio.
boro não é o primeiro elemento após o carbono a ficar buckyballed, mas o resultado pode ser o análogo mais próximo da variedade de carbono. Os cientistas formaram estruturas semelhantes ao buckyball a partir de compostos à base de urânio e silício, nitreto de boro e dissulfureto de molibdênio com paredes mutli e gaiolas de ouro, estanho e chumbo. Mas apenas boro parece combinar com a grande gaiola oca e simetria do original carbon buckyball, diz Yakobson.este artigo é reproduzido com permissão e foi publicado pela primeira vez em 13 de julho de 2014.