211service.com
Oglekļa želeja: C60 jaunākais triks
Želejas ir zināma mīkla ķīmiķiem. Šie želejveida materiāli nav gluži cieti un tomēr arī ne šķidri. Gēli dzīvo tādā kā ķīmiskā krēslas zonā, kur tiem ir kopīgas daudzas abu matērijas fāžu īpašības.
Tas ir tik mulsinoši, ka ķīmiķiem ir grūti pat definēt, kas ir želeja vai kādām īpašībām jābūt tā sastāvdaļām.
Tomēr viņi ir vienisprātis, ka gēli sastāv no vismaz diviem komponentiem: šķidrā komponenta un cietā komponenta, kas veidojas vaļīgā tīklā, kas saista vielu kopā. Tādā veidā rodas želejveida īpašības.
Tagad, iespējams, būs jāmaina pat šī kopīgā vēsture. Patriks Rojals no Bristoles Universitātes Apvienotajā Karalistē un Stīvens Viljamss no Austrālijas Nacionālās universitātes saka, ka C60, oglekļa futbola bumbiņas forma, pati par sevi var izveidoties par želeju.
Tātad, kā tas nākas? Jau kādu laiku ķīmiķi ir zinājuši, ka C60 veido vairākas dažādas vielas fāzes. Tas var būt, piemēram, ciets kristāls. Bet ir zināms arī, ka tas veidojas dažāda lieluma klasteros. Un tas var veidot šķidrumu ierobežotā temperatūru diapazonā (lai gan, vai šis šķidrums ir stabils vai nē, neviens nav īsti pārliecināts).
Ķīmiķus interesē jautājums, vai šķidrumam līdzīgs stāvoklis var pastāvēt vienlaikus ar klasteriem, kas pēc tam varētu saistīties kopā, veidojot raksturīgo tīkla struktūru, kas saturētu želejveida vielu kopā.
Rojals un Viljamss atbild uz šo jautājumu, izveidojot šīs vielas datormodeli un pēc tam pārbaudot, vai tā ir stabila. Un viņu secinājums ir tāds, ka tā var. Mēs esam iesnieguši skaitliskus pierādījumus tam, ka C60 pareizos apstākļos var veidot želeju, viņi saka.
Šāda viela būtu dīvaina ķīmiskā zinātkāre. Tas nozīmē, ka ogleklis var ne tikai veidot dimantu, grafītu, grafēnu un bezgalīgi daudz oglekļa stieples struktūru, piemēram, caurules un futbola bumbas, bet arī būt želeja.
Bet priekšā vēl vairāk darba. Zināms, ka viela var būt stabila, noteikti ir noderīgi, taču tas nenozīmē, ka to ir iespējams izgatavot.
Rojals un Viljamss saka, ka tam vajadzētu pastāvēt laika skalā, ko viņi var simulēt – līdz 100 nanosekundēm.
Taču šāda veida simulācijas ir ļoti grūti noregulēt. Iespējams, ka C60 varētu dot priekšroku kristalizācijai.
Protams, ir tikai viens veids, kā uzzināt. Un tagad, visticamāk, netrūks brīvprātīgo, kas vēlas mēģināt.
Atsauce: arxiv.org/abs/1102.2959 : C60: pirmais vienkomponenta gēls?