Отримана найдовша нитка товщиною в один атом

Міжнародна група матеріалознавців отримала найдовшу на сьогоднішній день нитку товщиною в один атом. Вона складається з 6 тисяч атомів вуглецю і має довжину близько одного мікрону. Цей показник випереджає попередній рекорд у кілька десятків разів. Сам матеріал нагадує собою карбін - одну з аллотропних форм вуглецю, описаних теоретично, але не вивчених на практиці. Дослідження опубліковано в журналі, коротко про нього повідомляє прес-реліз Університету Відня.

Вченим вдалося виростити матеріал використовуючи нанореактор, роль якого грала двостінна вуглецева нанотрубка. З одного боку, він спрямовував зростання нитки, а з іншого обмежував її від взаємодій із зовнішнім середовищем. Сам синтез протікав при нагріванні зразка до температур близько 1460 ° C в умовах високого вакууму. В результаті, на знімках, отриманих методами просвічуючої електронної мікроскопії, автори виявляли характерні сліди ниток.

Спектроскопічні та мікроскопічні дослідження, які провели хіміки, вказують на те, що максимальна довжина отриманих ниток становить близько шести тисяч атомів, що приблизно відповідає довжині в 800 нанометрів. За словами авторів, це найбільш достовірна реалізація карбіну з існуючих.

Карбін цікавий як своїми механічними, так і електричними властивостями. Так, його міцність на розрив перевищує таку і у алмаза і у графена. Класично карбин представляють як протяжний ланцюжок з атомів вуглецю, з'єднаних між собою чергуваними одинарними і потрійними зв'язками. Одним з його можливих застосувань може бути створення елементів ланцюгів для наноелектроніки і спинового транспорту.

Серед усіх різноманітних аллотропних форм вуглецю лише карбин досі не був синтезований. Хоча раніше робилися спроби створення довгих ланцюгів з вуглецю, цим експериментам заважала його висока реакційна здатність. Найдовші вуглецеві нитки, отримані до нового дослідження мали протяжність близько ста атомів - автори перевершили цей рекорд у 50-60 разів.