Químicos de la Universidad de Boston y la Universidad de Nagoya en Japón han sintetizado el primer ejemplo de una nueva forma de carbono, informó el equipo en la última edición online de la revista Nature Chemistry
El nuevo material se compone de varias piezas idénticas de grafeno gravemente deformadas, cada una con exactamente 80 átomos de carbono unidos entre sí en una red de 26 anillos, con 30 átomos de hidrógeno decorando el borde. Debido a que miden un poco más que un nanómetro, estas moléculas individuales se denominan genéricamente como «nanocarbonos», o más específicamente, en este caso, como «nanografenos gravemente deformados.»
Hasta hace poco, los científicos habían identificado sólo dos formas de carbono puro: el diamante y el grafito. A continuación, en 1985, los químicos se sorprendieron por el descubrimiento de que los átomos de carbono también podrían unirse entre sí para formar bolas huecas, conocidas como fullerenos. Desde entonces, los científicos también han aprendido a hacer tubos huecos largos y ultra delgadas de átomos de carbono, conocidos como nanotubos de carbono, y grandes hojas planas de átomos de carbono, a las que se conoce como grafeno. El descubrimiento de los fullerenos fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1996, y la preparación de grafeno fue galardonada con el Premio Nobel de Física en 2010.
Las láminas de grafeno prefieren geometrías planas, de dos dimensiones como consecuencia de la disposición hexagonal, como alambrado para pollos, que forman los átomos de carbono trigonales comprendidos en redes bidimensionales. La nueva forma de carbono que se acaba de informar en Nature Chemistry, sin embargo, está tremendamente apartada de la forma plana como consecuencia de la presencia de cinco anillos de 7 miembros y un anillo de 5 miembros incrustados en la red hexagonal de átomos de carbono.
Los anillos con cantidad impar de miembros como ésos no sólo distorsionan las hojas de átomos separándolas de la forma plana, sino que también alteran las propiedades físicas, ópticas y electrónicas de los materiales, de acuerdo con uno de los principales autores, Lawrence T. Scott, profesor de Química en la Universidad de Boston.
«Nuestro nuevo nanografeno gravemente deformado es dramáticamente más soluble que el nanografeno plano de tamaño comparable», dijo Scott, «y los dos difieren significativamente en color, también. Las mediciones electroquímicas revelaron que las nanografenos planos y deformados son igual de fáciles de oxidar, pero el nanografeno deformado es más difícil de reducir».
El grafeno ha sido muy promocionado como un material revolucionario para la electrónica a nanoescala. Introduciendo múltiples anillos defectuosos impares como miembros en el enrejado de grafeno, Scott y sus colaboradores han demostrado experimentalmente que las propiedades electrónicas del grafeno pueden ser modificados de una manera predecible a través de una síntesis química controlada con precisión.
Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti
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