Ett team av forskare ledd av Kenichiro Itami, Professor och direktör för Institute of Transformative Bio-Molecules (WPI-ITbM), har utvecklat en ny metod för syntes av tredimensionella nanokolväten med potential att främja materialvetenskap.

Tredimensionella nanokol, nästa generations material med överlägsna fysiska egenskaper som förväntas kunna användas i bränsleceller och organisk elektronik, har hittills varit extremt utmanande att syntetisera på ett exakt och praktiskt sätt. Denna nya metod använder en palladiumkatalysator för att koppla samman polycykliska aromatiska kolväten för att bilda en oktagonal struktur, möjliggör framgångsrik tredimensionell syntes av nanokolmolekyler.

Nanokol, såsom fulleren (en sfär, för vilket Nobelpriset 1996 delades ut), kolnanoröret (en cylinder, upptäcktes 1991) och grafen (ett ark, för vilka 2010 års Nobelpris gavs) har väckt stor uppmärksamhet som funktionella molekyler med en mängd olika egenskaper. Eftersom Mackay et al. lade fram sin teori 1991, en mängd periodiska tredimensionella nanokolväten har föreslagits.

Dock, dessa har varit utomordentligt svåra att syntetisera. En speciell utmaning är den åttaledade ringstrukturen, som dyker upp med jämna mellanrum, nödvändiggör en effektiv metod för dess syntes. Att göra så, Dr. Itamis forskargrupp utvecklade en ny metod för att koppla samman polycykliska aromatiska kolväten med hjälp av en palladiumkatalysator för att producera åttaledade ringar via korskoppling, den första reaktionen i sitt slag i världen.

Framgången för denna forskning representerar en revolutionerande prestation inom tredimensionell syntes av nanokolmolekyler. Det förväntas leda till upptäckten och klarläggandet av ytterligare nya egenskaper och utvecklingen av nästa generations funktionella material.