Araştırmacılar, ilk defa, fizikçiler yaklaşık 70 yıldır kovalayan triangülan adı verilen tuhaf ve dengesiz üçgen biçiminde bir molekül sentezledi.
Triangulen ‘meraklı malzeme’ grafene benzemektedir, çünkü sadece bir atom kalınlığındadır. Fakat karbon atomu levhası yerine, triangüen, bir üçgen oluşturmak için kenarları boyunca birleştirilen altı altıgen karbon molekülünden oluşur – alışılmadık bir düzenleme, eşleşmeyen iki elektronun dengeli bir bağ oluşturamaması. Kimse bugüne kadar molekülü sentezleyemedi.
Kaçak molekül, IBM’den bir araştırmacılar ekibi tarafından, bireysel atomların istenilen formatta manipüle edilmesi için iğne benzeri bir mikroskop ucu kullanılarak oluşturuldu.
Litvanya’nın önde gelen araştırmacılarından Leo Gross, İsviçre’deki IBM laboratuarlarından gelen araştırmacılar Leo Gross, Philip Ball’a Nature’dan “Triangulen, kimyagerlerin çok uğraştığını ve başaramadığını ilk molekül” dedi.
Araştırmacılar geleneksel olarak üretmek mümkün olmayan kararsız molekülleri sentezleyebildikleri ilk zaman değil, ancak triangüloz, yalnızca benzersiz yapısı nedeniyle değil aynı zamanda elektronik ve kuantum bilgisayarlarda yararlı özelliklere sahip olduğu tahmin edildiğinden ayrıca çok özel.
Triangulen ilk kez 1950’de Çek bilim adamı Erich Clar tarafından öngörülmüştür. Hesapladığı teorik olarak en azından üçgen şeklindeki bir hidrokarbon altı atomla dairesel benzen molekülünden yapılabiliyordu ki bu moleküller eşit sayıda atom ve elektrona sahip olacaktı, ancak düzenleme nedeniyle iki eşleşmemiş elektron bırakacaktı.
Clar denendi ve laboratuarda triangulen yapmakta başarısız oldu. Bu inanılmaz derecede zor bir iş çünkü eşleşmeyen bu iki elektron eşleşmeyen halde kalmayı sevmiyor, bu yüzden hemen çevresindeki herhangi bir şeyle tepki verin.
Konvansiyonel sentez teknikleri, molekülleri daha büyük yapılar oluşturmak için bir araya getiren bilim adamlarını içerir. Ancak neredeyse 70 yıldır, araştırmacılar bu şekilde triangülan oluşturmak için uğraşıyorlar.
Araştırmacılardan Niko Pavliček, “Sentez oluşturduğunuz anda oksitlenecektir” dedi.
IBM ekibi bunu, farklı bir teknik kullanarak çözdü – bir molekül yapısı molekülü oluşturmak yerine, daha önce daha büyük bir öncü yapı oluşturdu ve sonra onu aşağı kırdı.
Habercinin molekülün dengeli olabilmesi için birkaç ekstra hidrojen atomu vardı. Bu hidrojen atomları, bir elektron demeti kullanılarak patladı ve kararsız triangüloz molekülü bırakıldı.
Yapıyı bir tarama probu mikroskopu kullanarak bile görüntüleyebiliyorlardı.
Doğrultusunda, “Benim bildiğim kadarıyla, bu, ikame edilmemiş üçgülantenin ilk sentezi” dedi. Japonya’daki Osaka Kent Üniversitesi’nden Takeji Takui, üçgüenül sentezinde çalışıyordu, ancak IBM araştırmasına dahil değildi Nature diyor.
Yeni malzeme zaten bazı benzersiz ve beklenmedik özellikler gösteriyor.
Tahmin edileceği gibi, ekip triangüloz molekülündeki eşleşmeyen iki elektronun, molekül seviyesinde manyetik hale getirdiği ve kuantum bilgisayar ve hatta spintronic cihazlar üretmek için yararlı olabileceği anlamına gelen döndürmelere sahip olduğunu gösterdi.
Ancak aynı zamanda bir bakır yüzeyinde dengeli kaldığını gördüler – bir deneyde dört güne kadar. Triangulenin metalle reaksiyona girdiği ve ekibin bunun neden olmadığının farkına varmaya çalışıldığı tahmin edildi.
Gross, bir basın bülteninde “Bakırda triangulen için hiçbir bağ oluşmadığına şaşırdık” dedi. “Bunun sebebi, triangülanın pi-radikal olması ve bunun eşleşmeyen elektronların delocalised olması anlamına geldiğini düşünüyoruz.”
Üçgülanen hakkında hala çok şey var ve IBM araştırmacılarının yarattığı şeyin gerçekten zor üçgen olduğunu bağımsız olarak doğrulamaya çalışırken, herhangi bir yeni materyalin sergilenmesiyle birlikte, diğer takımların artık bu keşifte delik açma şansına sahip olacaklar. Şekilli molekül.
Ve bu yeni yapıyı daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulsa da, takım tarafından geliştirilen yeni kimyasal sentez tekniği, diğer zorlu yapıları yapmak için kullanışlı olmalıdır.
Her türlü kimyasal sentez için uygun olan bir şey değil – bu, birçok malzeme için muhtemelen yararlı olmayacak yavaş ve pahalı bir işlemdir.
Ancak, kuantum bilgisayar teknolojisinin geleceği kadar kârlı bir şeyden bahsederken, IBM kesinlikle yeni materyalleri yerden almaya ilgi duyuyor.
Ve bu bulgularından da faydalanacak bilimsel topluluğun geri kalanında iyi bir şey.
Araştırma Nature Nanotechnology’da yayınlandı.
Kaynak: bilim.org