I chimici del Boston College e della Nagoya University in Giappone hanno sintetizzato il primo esempio di una nuova forma di carbonio, il team riferisce nell'ultima edizione online della rivista Chimica della natura .

Il nuovo materiale è costituito da più pezzi identici di grafene grossolanamente deformato, ciascuno contenente esattamente 80 atomi di carbonio uniti tra loro in una rete di 26 anelli, con 30 atomi di idrogeno che decorano il bordo. Poiché misurano poco più di un nanometro di diametro, queste singole molecole sono indicate genericamente come "nanocarburi, " o più specificamente in questo caso come "nanographenes grossolanamente deformati".

Fino a poco tempo fa, gli scienziati avevano identificato solo due forme di carbonio puro:diamante e grafite. Poi nel 1985, i chimici rimasero sbalorditi dalla scoperta che gli atomi di carbonio potevano anche unirsi per formare sfere cave, noti come fullereni. Da allora, gli scienziati hanno anche imparato a fare lunghi, ultra sottile, tubi cavi di atomi di carbonio, noti come nanotubi di carbonio, e grandi fogli singoli piatti di atomi di carbonio, noto come grafene. La scoperta dei fullereni è stata insignita del Premio Nobel per la Chimica nel 1996, e la preparazione del grafene è stata insignita del Premio Nobel per la Fisica nel 2010.

I fogli di grafene preferiscono il piano, Geometrie bidimensionali come conseguenza dell'esagono, simile a un filo di pollo, disposizioni di atomi di carbonio trigonali comprendenti le loro reti bidimensionali. La nuova forma di carbonio appena segnalata in Chimica della natura , però, è selvaggiamente distorto dalla planarità come conseguenza della presenza di cinque anelli a 7 membri e un anello a 5 membri incorporati nel reticolo esagonale degli atomi di carbonio.

Difetti ad anello dispari come questi non solo distorcono i fogli di atomi lontano dalla planarità, alterano anche il fisico, ottico, e proprietà elettroniche del materiale, secondo uno dei principali autori, Lawrence T. Scott, Jim e Louise Vanderslice e Family Professor di Chimica al Boston College.

"Il nostro nuovo nanographene grossolanamente deformato è drammaticamente più solubile di un nanographene planare di dimensioni comparabili, " ha detto Scott, "e i due differiscono significativamente nel colore, anche. Le misurazioni elettrochimiche hanno rivelato che i nanografeni planari e deformati sono ugualmente facilmente ossidabili, ma il nanographene deformato è più difficile da ridurre."

Il grafene è stato ampiamente pubblicizzato come un materiale rivoluzionario per l'elettronica su nanoscala. Introducendo più difetti dell'anello a membri dispari nel reticolo del grafene, Scott ei suoi collaboratori hanno dimostrato sperimentalmente che le proprietà elettroniche del grafene possono essere modificate in modo prevedibile attraverso una sintesi chimica controllata con precisione.