Kemister vid Boston College och Nagoya University i Japan har syntetiserat det första exemplet på en ny form av kol, laget rapporterar i den senaste onlineupplagan av tidskriften Naturkemi .

Det nya materialet består av flera identiska bitar av kraftigt skev grafen, var och en innehåller exakt 80 kolatomer sammanfogade i ett nätverk av 26 ringar, med 30 väteatomer som dekorerar kanten. Eftersom de mäter något mer än en nanometer tvärs över, dessa individuella molekyler kallas generiskt "nanokolväten, " eller mer specifikt i detta fall som "grovt skeva nanografener."

Tills nyligen, forskare hade bara identifierat två former av rent kol:diamant och grafit. Sedan 1985, kemister blev förvånade över upptäckten att kolatomer också kunde gå samman för att bilda ihåliga bollar, känd som fullerener. Sedan dess, forskare har också lärt sig hur man gör lång, ultratunna, ihåliga rör av kolatomer, kända som kolnanorör, och stora platta enkla ark av kolatomer, känd som grafen. Upptäckten av fullerener belönades med Nobelpriset i kemi 1996, och beredningen av grafen belönades med Nobelpriset i fysik 2010.

Grafenark föredrar plana, 2-dimensionella geometrier som en konsekvens av den hexagonala, kycklingtrådsliknande, arrangemang av trigonala kolatomer som omfattar deras tvådimensionella nätverk. Den nya formen av kol har just rapporterats in Naturkemi , dock, är vilt förvrängd från planhet som en konsekvens av närvaron av fem 7-ledade ringar och en 5-ledad ring inbäddade i det hexagonala gittret av kolatomer.

Defekter med udda ringar som dessa förvränger inte bara atomskikten bort från planhet, de förändrar också det fysiska, optisk, och materialets elektroniska egenskaper, enligt en av huvudförfattarna, Lawrence T. Scott, Jim och Louise Vanderslice och familjeprofessor i kemi vid Boston College.

"Vår nya kraftigt skeva nanografen är dramatiskt mer löslig än en plan nanografen av jämförbar storlek, sa Scott, "och de två skiljer sig markant i färg, också. Elektrokemiska mätningar visade att de plana och de skeva nanografenerna är lika lätta att oxidera, men det skeva nanografenet är svårare att minska."

Grafen har hyllats som ett revolutionerande material för elektronik i nanoskala. Genom att introducera flera udda ringdefekter i grafengittret, Scott och hans medarbetare har experimentellt visat att grafenens elektroniska egenskaper kan modifieras på ett förutsägbart sätt genom exakt kontrollerad kemisk syntes.