Ученым удалось синтезировать графин

26.05.2022

Более десятилетия различные группы ученых с переменным успехом пытались синтезировать новый материал, форму углерода, называемую графин (graphyne), который во многих чертах подобен широко известному графену. И лишь недавно исследователи из Колорадского университета в Боулдере разработали методику, позволяющую выполнять синтез графина с гарантией получаемого результата. Данное достижение позволит в ближайшем будущем более тщательно изучить свойства графина, который обладает перспективами его использования в областях электроники, оптики, нанотехнологий и т.п.

В природе существует несколько способов, которыми атомы углерода могут связываться друг с другом и формировать различные формы углерода, аллотропы. По возможностям создания химических связей гибриды углерода обозначаются, как sp2, sp3 и sp. К примеру, самый распространенный графит состоит из sp2-углерода, а менее распространенный алмаз - из sp3-углерода.

Однако, существующие методы химического синтеза позволяют без всяких проблем синтезировать аллотропы углерода состоящие из одного типа гибридных атомов. Именно так в свое время и были получены графен, фуллерен и некоторые другие углеродные материалы. Получение же графина, материала в котором присутствуют разные типы атомов углерода и углеродных связей, оказалось делом очень и очень сложным, и до последнего времени было получено лишь несколько крошечных частичек этого материала.

Ученые из Колорадского университета, синтезировавшие графин, работают в направлении так называемой реверсивной химии, сложных химических реакций, которые позволяют получать молекулярные структуры и кристаллические решетки заданного типа, такие, как синтетические полимеры из молекул, подобных ДНК. И ученые решили попробовать применить весь свой опыт для попытки синтеза графина.

После некоторых теоретических исследований ученые решили использовать процесс под названием метатезис алкина (alkyne metathesis). Этот процесс основывается на органической химической реакции, которая влечет за собой перераспределение, сокращение и преобразование алкиновых связей. Рассчитав с высокой точностью термодинамику процесса и обеспечив контроль за кинетикой химической реакции, ученые смогли успешно синтезировать графин, при этом в такой его форме, которую синтезировать не удавалось никогда прежде.

Получив в руки работоспособную технологию синтеза графина и первые образцы материала, ученые собираются продолжить работу в направлении обеспечения крупномасштабного промышленного производства. Параллельно с этим будут вестись исследования свойств полученных образцов и методов управления свойствами материала при помощи внешних воздействий различного рода.

<< Назад: Волчья стая из дронов 27.05.2022

>> Вперед: Влияние генов в формировании эстетического вкуса 26.05.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Кроссовки меняют физиологию бега 04.07.2016 Беговые кроссовки делают за стопу бегуна часть ее работы, но при этом увеличивают нагрузку на ее мышцы. К такому выводу пришли ученые из Университета Квинсленда (Австралия) под руководством доктора Люка Келли (Luke Kelly). Эволюция приспособила тело человека для бега - но по земле, а не по твердым поверхностям вроде асфальта. Чтобы бегать по ним, мы добавили между ногой и поверхностью пружинящую прослойку - подошву беговых кроссовок. Очевидно, что они меняют физиологию бега, но как именно? До сих пор эволюционные биологи полагали, что кроссовки разгружают мышцы стопы, делая их более слабыми и "ленивыми". Цель исследования доктора Келли с коллегами как раз и состояла в том, чтобы проверить эту гипотезу. Для этого они поставили серию экспериментов на 16 добровольцах, которые бегали по беговой дорожке (тренажеру), в полотно которой были вставлены сенсоры давления. Другие микросенсоры, имплантированные в стопы людей, анализировали работу их мышц. Таким образом, ученые получали всестороннюю подробную информацию, на основе которой построили теоретическую модель происходящего с босой ногой и с ногой в кроссовке, во время бега по твердой поверхности. Оказалось, что кроссовки действительно делают за стопу бегуна часть ее работы: в тех ситуациях, когда свод стопы босой ноги расплющивается полностью, свод стопы ноги, обутой в кроссовок, опускается только на 75%. Однако при этом кроссовки увеличивают нагрузку на мышцы. "Когда связки и мышцы растягиваются во время опускания свода стопы, они, подобно растягивающейся резиновой ленте, накапливают энергию. Меньшее сжатие означает меньше сохраненной энергии. Так что я думаю, что эволюционные биологи по сути правы, только на самом деле, как мы впервые показали, нагрузка на мышцы увеличивается, а не наоборот", - сказал доктор Келли.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026