چاپ

ایران پرسمان - سنتز نوع جدیدی از عنصر کربن
٠
٠
مجله ایلیاد / - تیمی از محققین دانشگاه آکسفورد و موسسه‌ی تحقیقاتی IBM زوریخ، توانسته‌اند برای اولین بار حلقه‌ای شامل 18 اتم کربن را بسازند. کربن یکی از فراوان‌ترین عناصر موجود در طبیعت است که به خاطر ظرفیت خود می‌تواند به شکل‌های مختلفی وجود داشته باشد. از شکل‌های کاملاً شناخته شده‌ی آن می‌توان به الماس، گرافیت و نانولوله‌های کربنی اشاره کرد.
دکتر «کاترینا کیسر» از موسسه‌ی IBM زوریخ، می‌گوید: «این شکل‌های کربن مورد مطالعه‌ی جدی قرار گرفته‌اند. شکل‌های کمتر شناخته شده‌ای از کربن نیز وجود دارند که در آن‌ها اتم‌های کربن فقط دو همسایه دارند و به شکل یک حلقه، بازآرایی شده‌اند. بحث در مورد این نوع شکل‌ها سال‌ها ادامه داشته است، ولی ساختار کربن‌های حلقوی ناشناخته باقی مانده است؛ برخی اعتقاد دارند که در کربن‌های حلقوی همه‌ی پیوندهای موجود بین اتم‌های کربن دوگانه هستند و طول برابر دارند؛ ولی برخی اعتقاد دارند که طول این پیوندها با یکدیگر متفاوت است و پیوندهای یگانه و سه‌گانه نیز بین اتم‌ها وجود دارد. شواهد مربوط به وجود کربن‌های حلقوی فقط در فاز گازی مشاهده شده است، ولی از آنجا که این نوع کربن‌ها دارای فعالیت بالایی هستند تا کنون نتوانسته‌ایم آن‌ها را جدا کرده و مشخصات دقیق آن‌ها را مطالعه کنیم.»
رویکرد مورد استفاده‌ی این گروه تحقیقاتی این است که تولید کربن‌های حلقوی را با دست‌کاری اتم‌ها بر روی یک سطح بی‌اثر و در دمای پایین حدود منفی 268 درجه‌ی سانتی‌گراد یعنی نزدیک به صفر مطلق، انجام دهند.
دانشمندان می‌گویند: «ما اتم‌ها را با دادن پالس‌های الکتریکی توسط نوک تیز یک میکروسکوپ اتمی وادار به واکنش دادن با یکدیگر کردیم. ما دریافتیم که این واکنش‌ها را می‌توان بر روی یک سطح مسی که با لایه‌ی بسیار نازکی از نمک خوراکی پوشانده شده است، انجام داد. از آنجا که لایه‌ی نمک از لحاظ شیمیایی بی‌اثر است، مولکول‌های تولید شده با آن پیوند کووالانسی تشکیل نمی‌دهند. پس از اینکه تکه‌های اتم‌های کربن خطی تولید شد، تلاش می‌کنیم تا حلقه‌های مورد نظر را ایجاد کنیم.»
مولکول حاصل از این واکنش‌ها «C24O6» است که علاوه بر حلقه‌ی کربنی شامل 18 اتم کربن، دارای شش گروه مونواکسیدکربن است که پایداری مولکول را بالاتر می‌برند. تیم محققین در نهایت توانستند گروه‌های مونواکسیدکربن را نیز از حلقه‌ی کربنی جدا کنند.
نویسندگان این مقاله که در مجله‌ی Science چاپ شده است، می‌گویند: «این امکان که می‌توان حلقه‌های کربنی با این تعداد درست کرد، درها را بر روی نحوه‌ی ساخت مولکول‌های کربنی پیچیده‌تر باز می‌کند.»