Материалы портала «Научная Россия»

Наконец ученые создали треугольную молекулу

Наконец ученые создали треугольную молекулу
Почти 70 лет ученые пытались синтезировать молекулу, предсказанную чешским химиком Эриком Кларом еще в 1950 году.

Научные сотрудники фирмы IBM сумели создать молекулу треугольной форму, которую в 1950 году теоретически предсказал чешский химик Эрик Клар (Erich Clar). Плоский треугольник состоит из решетки атомов углерода, и это соединение — известное как триангулен — слишком нестабильно, чтобы появиться в результате использования традиционных методов химического синтеза. Пришлось механически воздействовать на молекулу. Триангулен может найти применение в электронике. Обо всем этом рассказывает статья в журнале Nature Nanotechnologies.

Чтобы оценить сложность задачи, нужно иметь в виду базовые процессы: Когда атомы соединяются и формируют молекулу, электроны разных атомов спариваются и создают связи, которые и удерживают молекулу цельной. Есть молекулы, у которых остается одинокий электрон, из-за которого они демонстрируют высокую химическую активность. Такие молекулы называются свободными радикалами.

Но есть еще редкие случаи, когда молекулы с четным числом электронов (т.е. каждый электрон теоретически может найти себе пару) могут вести себя как радикалы — потому что пространственная организация молекулы такова, что не всем электронам удается найти второй для пары.

Так вот, в 1950 году чешский физик Эрик Клар теоретически предсказал, что молекулу углеводорода треугольной формы можно сделать из шести молекул бензола. Эта молекула будет как раз такой, какая описана абзацем выше — равное число атомов и электронов, однако из-за особенностей геометрии молекулы не всякий электрон сможет найти себе пару.

Клар пытался самостоятельно синтезировать эту молекулу, однако в силу повышенной химической активности молекула сразу же связывалась с другими предметами. Теперь ученым это, наконец, удалось. Но сначала они создали молекулу-«прекурсор», немного большего размера — в нее была пара дополнительных атомов водорода, добавленных, чтобы стабилизировать молекулу. Затем прекурсор бомбардировали пучком электронов, чтобы выбить дополнительные атомы водорода, и остался триангулен — а также впечатляющий портрет молекулы (см. ниже).

Предполагается, что молекула будет полезна для квантового оборудования в силу своего уникального устройства.

[Иллюстрация: трехмерная модель молекулы, основанная на изображении молекулы, полученном сканирующим зондовым микроскопом. Niko Pavlicek, IBM Research]

треугольники триангулен эрик клар

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий