среда, 30 мая 2012 г.

Новости Компьюлента: Фуллерены растут, поглощая углерод

Новости Компьюлента
Новости Компьюлента
Фуллерены растут, поглощая углерод
May 30th 2012, 15:01

Знаменитый англо-американский учёный, удостоенный Нобелевской премии за открытие фуллеренов, попытался найти ответ на «вселенский» вопрос: каким образом рядом с умирающими звёздами и пламенем свечей образуются эти большие молекулы.

Справа — Гарольд Крото с фуллереном; слева — Диего Форлан с футбольным, кажется, мячом. (Фото Vega Science Trust.)
Справа — Гарольд Крото с фуллереном; слева — Диего Форлан с футбольным, кажется, мячом. (Фото Vega Science Trust.)

Гарольд Уолтер Крото открыл фуллерен С60 более 25 лет назад, испаряя графит в разреженной гелиевой атмосфере, чтобы попробовать получить неизвестные ранее углеродные молекулы, присутствие которых постоянно обнаруживалось рядом с красными карликами. Нынче г-н Крото трудится во Флоридском университете (США), что не может не привлекать особое внимание к химическому факультету вуза. Ну а астрохимики пытаются найти ответ на вопрос, каким же образом происходит образование самых разнообразных фуллеренов в космическом пространстве, пусть даже это пространство находится рядом с умирающей звездой.

Г-н Крото полагает, что его новое исследование вплотную приблизило нас к разгадке. Если коротко, то нобелиату удалось получить экспериментальные доказательства того, что вначале фуллерены растут, поглощая отдельные углеродные атомы.

Фуллерены в пространстве звезды (иллюстрация NASA).
Фуллерены в пространстве звезды (иллюстрация NASA).

Ключевым фактором, сделавшим это исследования возможным, оказался масс-анализатор ионно-циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием, которым располагает Национальный магнитный центр (США). Группа учёных под чутким руководством самого Гарри Крото смогла проанализировать соединения, получаемые при реакции лёгких фуллеренов с парами углерода, с очень высоким разрешением. Выяснилось, что в присутствии углерода происходило образование поистине огромных фуллеренов, содержащих сотни углеродных атомов. При отсутствии же таких паров были обнаружены лишь классический С60 и несколько ещё меньших фуллеренов.

Таким образом, химики пришли к заключению, что малые фуллерены должны расти до С60 и далее за счёт «поедания» свободных углеродных атомов в парáх. Причём в этом процессе должна происходить перегруппировка лишь нескольких связей углеродного «мяча», минимально необходимая для обеспечения инкорпорирования новых атомов; однако в целом структура фуллерена никогда не компрометируется. Последнее утверждение было проверено с помощью интеркалированных внутрь фуллеренового «мячика» металлов, которые оставались на своих местах даже в разросшихся фуллеренах.

Одним из интересных наблюдений работы стало то, что распределение фуллеренов, наблюдаемое в проведённых экспериментах, оказалось удивительно подобным тому, что мы видим в копоти пламени свечи, — намекая на один и тот же механизм образования тяжёлых фуллеренов. По мнению г-на Крото, этот же механизм должен осуществляться и в космическом пространстве рядом с красными карликами или сверхновой. В обоих случаях речь идёт об условиях, богатых углеродом и энергией.

К сожалению, для ответа на поставленный в начале заметки вопрос не хватает одного нюанса, сущей мелочи: понимания того, откуда и почему появляются первые фуллерены, которые затем способны расти по открытому сейчас механизму до С60 и далее.

Отчет о проделанной г-н Крото и его коллегами работе опубликован в журнале Nature Communications.

Подготовлено по материалам Королевского химического общества.

Каждый день слушайте итоговый подкаст Свободного Радио «Компьюлента»!
Tweet
Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus. blog comments powered by Disqus

Источник: feedproxy.google.com, получено с помощью rss-farm.ru

Media files:
science.683201.mp3
You are receiving this email because you subscribed to this feed at blogtrottr.com.

If you no longer wish to receive these emails, you can unsubscribe from this feed, or manage all your subscriptions

Комментариев нет:

Отправить комментарий