Природа тоже может делать дирижабли
То, что и алмаз и графит состоят из атомов углерода - все мы знаем еще со школы. Но с тех пор мы узнали про графен, являющийся "простыней" из слоя углерода толщиной в один атом, про нанотрубки, являющиеся свернутыми в трубки листами графена, а также про фуллерены, оказавшиеся свернутыми в сферы листами графена. Пример одного из фуллеренов на этой картинке:
В нашем трехмерном пространстве других возможных форм соединений углерода толщиной в один атом придумать, вроде бы, невозможно. И, тем не менее, один из неудачных экспериментов с листами графена привел к совершенно неожиданному открытию углеродных структур, воспаряющих вверх подобно дирижаблям в воздухе.
А дело было так:
Неожиданное открытие состоялось в Мебиусовском центре структурных исследований углерода, где Вольфганг Шпиль и Жюли Токайе отрабатывали получение графена с использованием слабых высокочастотных токов (High-Frequency, Low-Voltage Deposition, HFLVD). Были подобраны условия формирования устойчивых графеновых слоев, однако отделить их от металлической подложки без разрывов никак не удавалось. Тогда и родилась идея заменить подложку титановой пластиной с заранее подготовленными нанопорами: продувая сквозь них инертный гелий, планировалось «сдуть» графен с поверхности и затем отфильтровать его из воздуха.
Первые опыты дали удручающие результаты - никаких следов графена в экспериментальной камере не нашли. В очередной раз перебирая свою установку, ученые разгерметизировали ее. Тут и случилось нечто совершенно неожиданное: из отверстия вылетело несколько капель, которые поднялись к потолку и… исчезли в вентиляции. По словам Токайе, «все это было как в фантастическом фильме до эпохи компьютерных эффектов»: жидкость с крайне низкой плотностью скапливалась под крышкой реактора, а выпущенная наружу - поднималась вверх, образуя лужи на потолке и грозя затопить соседей сверху.
Опыты показали, что летучие капли включали только углерод и гелий, причем спектры углерода были очень похожи на фуллереновые. Отсюда появилось и решение - замкнутые структуры, заполненные гелием, как молекулярный аналог дирижабля. Название нового класса соединений родилось само собой - цеппеланы.
P.S. Среди возможных применений описанного открытия обсуждается вариант облегчения медицинских протезов, в том числе - силиконовых грудных, которые будут намного дольше держать свою пышную форму.
Слава химии аллотропных соединений углерода!
Источник
В нашем трехмерном пространстве других возможных форм соединений углерода толщиной в один атом придумать, вроде бы, невозможно. И, тем не менее, один из неудачных экспериментов с листами графена привел к совершенно неожиданному открытию углеродных структур, воспаряющих вверх подобно дирижаблям в воздухе.
А дело было так:
Неожиданное открытие состоялось в Мебиусовском центре структурных исследований углерода, где Вольфганг Шпиль и Жюли Токайе отрабатывали получение графена с использованием слабых высокочастотных токов (High-Frequency, Low-Voltage Deposition, HFLVD). Были подобраны условия формирования устойчивых графеновых слоев, однако отделить их от металлической подложки без разрывов никак не удавалось. Тогда и родилась идея заменить подложку титановой пластиной с заранее подготовленными нанопорами: продувая сквозь них инертный гелий, планировалось «сдуть» графен с поверхности и затем отфильтровать его из воздуха.
Первые опыты дали удручающие результаты - никаких следов графена в экспериментальной камере не нашли. В очередной раз перебирая свою установку, ученые разгерметизировали ее. Тут и случилось нечто совершенно неожиданное: из отверстия вылетело несколько капель, которые поднялись к потолку и… исчезли в вентиляции. По словам Токайе, «все это было как в фантастическом фильме до эпохи компьютерных эффектов»: жидкость с крайне низкой плотностью скапливалась под крышкой реактора, а выпущенная наружу - поднималась вверх, образуя лужи на потолке и грозя затопить соседей сверху.
Опыты показали, что летучие капли включали только углерод и гелий, причем спектры углерода были очень похожи на фуллереновые. Отсюда появилось и решение - замкнутые структуры, заполненные гелием, как молекулярный аналог дирижабля. Название нового класса соединений родилось само собой - цеппеланы.
P.S. Среди возможных применений описанного открытия обсуждается вариант облегчения медицинских протезов, в том числе - силиконовых грудных, которые будут намного дольше держать свою пышную форму.
Слава химии аллотропных соединений углерода!
Источник