Reklama
aplikuj.pl

Ujemna krzywizna Gaussa tworzy trójwymiarowe nanostruktury węglowe, czyli szwarcyt

Przy zerowej krzywiźnie powstają płaskie arkusze, czyli niezwykle popularny grafen. W przypadku dodatniej krzywizny mamy do czynienia ze strukturą przypominającą piłkę, natomiast trzeci, nowo odkryty wariant zakłada istnienie struktury o ujemniej krzywiźnie, zwanej szwarcytem. Naukowcy znaleźli sposób na stworzenie go oraz wykorzystanie jego właściwości elektrycznych, magnetycznych oraz optycznych.

Już w latach 90. zakładano, że musi istnieć dodatkowa forma węgla, która wykazuje inne właściwości niż te dotychczas przebadane. Teraz doszło do potwierdzenia teorii, choć nastąpiło to całkiem przypadkowo. Nową formę węgla uzyskali nie pracujący nad tym naukowcy, lecz zupełnie inny zespół.

Niedawno projekt przejęli badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Zdołali już opracować przepis na stworzenie szwarcytu. Zakłada on umieszczenie pary cząsteczek zawierających węgiel w porach zeolitowych. Węgiel zaczyna się gromadzić na ich ściankach a tak powstałą strukturę ściąga się do środka, uzyskując negatywną krzywiznę. Następnie dochodzi do ropzuszczenia zeolitów, pozostawiając sam węgiel.

Zdaniem naukowców szwarcyt mógłby znaleźć szereg zastosowań, m.in. jako katalizator podczas produkcji ropy naftowej, składnik kondensatorów oraz zbiornik magazynujący atomy i cząsteczki. Dodatkowo badacze zamierzają nadal eksperymentować z zeolitami, aby uzyskać kolejne struktury. Być może poza płaską, zakrzywioną ujemnie i dodatnio istnieją jeszcze inne formy, o bardziej wyrafinowanych właściwościach?

[Źródło: newatlas.com; grafika: Yongjin Lee; Efrem Braun]