重大突破!科学家首次合成纯碳环形分子 登上自然杂志封面

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 olivia chan • 2019-08-17 16:3000:37 来源:前瞻网 E300000G2

今天,《自然》(Nature)杂志今天刊登了一项重大科学突破:牛津大学的化学家和 IBM 的团队一块儿,首次制伟大的发明了由 18 个碳原子组成的环形纯碳分子,而这在过去“几乎难以成功”,曾是与非 数团队尝试后放弃了。

化学家们从还还有一个 由碳和氧组成的三角形分子日后日后开始,亲戚大伙儿儿用电流操纵你累似 分子来制造碳-18环。对你累似 被称为环碳的分子性质的初步研究表明,它具有半导体的功能,可不不能 使累似 的直链碳链用作分子级电子元件。

日本大阪大学的化学家Yoshito Tobe说“这是一项“绝对令人惊叹的工作”,开辟了还还有一个 新的研究领域。其他科学家,包括我个人,都试图捕获环碳氢化合物(cyclocarbons)并选者它们的分子价值形式,只要徒劳无功,”

纯碳有几种不同的形式,包括钻石、石墨和“纳米管”。元素的原子可不不能 与自身形成各种构型的化学键:累似 ,每个原子可不不能 与还还有一个 相邻的原子以金字塔价值形式结合,就像钻石一样;将会与还还有一个 碳原子相邻,比如构成单原子高度石墨烯薄片的六角形图案。

而碳原子排列法律法律依据的不同则会使得物质之间产生天壤之别。金刚石和石墨都会删剪由碳组成的,然而,将会这并都有材料中碳原子的空间排列是不同的,这也使它们成为碳的同素异形体。金刚石和石墨在性质上的巨大差异也是源于亲戚大伙儿儿不同的晶体价值形式。

只要碳分子也可不不能 由相邻的还还有一个 原子组成,原来就形成还还有一个 环装价值形式。以前已有不同的团队尝试过你累似 合成环。

不过,英国牛津大学的化学家Przemyslaw Gawel说,将会你累似 价值形式比石墨烯或金刚石具有更强的化学反应性,它的稳定性较差,尤其是在弯曲时。合成稳定的链和环通常不能 带有碳以外的元素。其他实验将会暗示在氯化氯化氢乙炔气体体体云中会产生全碳环,但亲戚大伙儿儿还这样 找到确凿的证据。

而Gawel和他的相互相互战略合作们则提出了并都有新的法律法律依据,目前,在一定的前提条件下(基材表表皮层保持冷却,合适零下 43000 华氏度),新的碳分子可不不能 保持稳定,纯碳环便产生了。

(图片来源:《Nature》杂志)

这将会对芯片行业有重大影响。

将会现在比拇指还小的芯片上就能容纳上亿个晶体管,但集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔两年便会增加一倍。只要当晶体管越做越小时,摩尔定律也日后日后开始受到挑战,会遇到各种各样的问題报告 ,如制造工艺、功耗,甚至带有漏电。

芯片行业目前遇到的瓶颈,将会触及材料的物理极限,要突破瓶颈很将会不能 借助新材料的发展。将会能制伟大的发明分子级的晶体管,电子行业进入分子电子学时代,摩尔定律将再次显现威力。

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