Mentre i migliori atleti invernali del mondo si preparavano a scendere in pista, piste e piste per i Giochi Olimpici Invernali 2018, I ricercatori della Florida State University hanno lavorato duramente per fare una scoperta per la medaglia d'oro.

più di 7, 000 miglia di distanza dalle cime innevate di PyeongChang, gli scienziati del Dipartimento di Chimica e Biochimica della FSU hanno sbloccato una nuova strategia per sintetizzare una molecola altamente versatile chiamata olimpicene, un composto di atomi di carbonio e idrogeno chiamato per la sua forma familiare.

"Un olimpicene è una molecola costituita da cinque anelli che ricordano la forma dei famosi anelli olimpici, " ha detto il professore di chimica e biochimica della famiglia Cottrell Igor Alabugin. "Questo nuovo processo per sintetizzare queste molecole offre uno strumento unico per la preparazione di nanostrutture ricche di carbonio strutturalmente precise".

I risultati del team sono stati pubblicati sulla rivista Angewandte Chemie .

Gli olimpionici sono come i decatleti delle molecole su scala nanometrica. La loro gamma di potenziali applicazioni include sensori sofisticati, informazioni e stoccaggio di energia, celle solari e LED ad alta tecnologia.

La prima molecola dell'olimpicene è stata svelata dai chimici britannici in previsione delle Olimpiadi di Londra 2012. Fino ad ora, sintetizzare queste strutture uniche è stato possibile solo attraverso un arduo e intensivo processo in sette fasi basato in gran parte sulla chimica risalente agli anni '60.

Nella nuova tecnica del team FSU, un ulteriore anello esagonale di atomi di carbonio viene fuso al bordo a zigzag di una molecola ricca di carbonio esistente in due rapidi passaggi.

Pensa al faticoso sciatore di fondo contro l'agile pattinatore di velocità.

"Il nostro successo nello sviluppo di questa strategia ci ha permesso di realizzare una sintesi in due fasi che è molto più breve del percorso precedentemente riportato, anche se entrambi i metodi utilizzavano lo stesso materiale di partenza, " disse Alabugin.

È la relazione dell'Olympicene con il grafene, un bidimensionale, reticolo monostrato di atomi di carbonio, che potrebbe essere la più promettente per queste molecole dalla forma riconoscibile. Il grafene è un materiale straordinario con proprietà veramente olimpiche:è un efficiente conduttore di elettricità e calore, è quasi completamente trasparente e, a 200 volte più forte dell'acciaio, è il materiale più potente mai testato.

Subito dopo che gli olimpici furono sintetizzati con successo, i ricercatori hanno riconosciuto l'importante connessione che condividevano con il grafene. Ora, con la loro nuova strategia per la sintesi accelerata dell'olimpicene, Alabugin e il suo team potrebbero aver rivelato un modo per facilitare meglio la produzione di quello che alcuni hanno soprannominato un "materiale miracoloso".

"Il nostro approccio consentirà ai chimici di sintetizzare una varietà di olimpicene che possono fungere da trampolino di lancio per la preparazione di sottostrutture di grafene sagomate e funzionalizzate con precisione, " disse Alabugin.

In onore dei Giochi Olimpici di quest'anno, il team ha battezzato il prodotto della loro innovativa strategia di sintesi "Ph-olympicene, "—la "P" che riflette sia il gruppo fenile cruciale per la sintesi della molecola sia un sottile cenno alla città ospitante PyeongChang.

Alabugin ha detto che considera il tempismo della scoperta della sua squadra un raro, momento fortunato di serendipità scientifica.

"La tempistica esatta per la progettazione, scoprire e poi sottoporre a revisione paritaria i tuoi risultati non è mai certo, " ha detto. "Pubblicare questa nuova sintesi dell'olimpicene giusto in tempo per le Olimpiadi invernali è davvero una fortunata coincidenza".