从碳纳米管构建块时髦的微小莫比乌斯带

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从碳纳米管构建块时髦的微小莫比乌斯带
我们一直能够从纸弄出莫比乌斯带,但现在用一种碳纳米管的分子构建块弄出这些不寻常的几何物体的微小版本是可能的
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碳纳米管莫比乌斯带的模拟图像。Segawa et al.
从头开始的一小段碳纳米管形成一个微小的莫比乌斯带------一个源自在它之中有一个扭曲的条带的单侧面的表面。
你可以想象你能刚好把一个碳纳米管切成一个萨拉米香肠来得到一条带。但管子很难操纵,因为它们是如此小。它们不能被切割成圆柱形条带-------化学家称这为碳纳米带------由于在纳米尺度上强大的分子内力这可能是一个纸管。
然而,有一种来弄出碳纳米带的方法。2017年,日本冈崎分子科学研究所的安友瀨川和他的同事们表明了它们可以通过一系列化学反应从一个更小的分子单元集逐个组装。
现在,安友瀨川和他的团队已经更进一步并创造了一种莫比乌斯带状的碳纳米带。为了建造它,他们修改了构建碳纳米带的化学过程------不是使用一个奇数的重复单元来形成带而是他们使用了偶数。
安友瀨川说,“有机化学的最终目标是创造所有可能的分子结构,我们的成就是朝着这一目标迈出的一大步”。
在他们进行了这个修改的化学反应后,安友瀨川和他的团队用高分辨率光谱学证实了结果的结构真的是一条莫比乌斯带。
牛津大学的尼克尔格罗伯特说,虽然碳莫比乌斯带的一个直接用途可能不是明显的,但创造它所需的技巧可能会把它自己借给纳米工程和化学中的其他挑战。
格罗伯特说,“甚至对已经研究过它的研究人员,这种莫比乌斯带的精确应用可能不是一个明显的,但如果他们能够将他们的神奇化学扩展到更大的系统并取得更大碳系统的最终控制,那么你能开始考虑放大和缩放到湿化学技术”。
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