Möbiuse lehe kujuline süsinik – kas võimalik?

Vasta
Sõnum
Autor
tauri
Saidi administraator
Postitusi: 453
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Möbiuse lehe kujuline süsinik – kas võimalik?

#1 Postitus Postitas tauri » 07 Sept 2010, 11:10

Ajakirjas Journal of Chemical Physics hiljuti ilmunud teaduslikus artiklis näitavad Brasiilia arvutuskeemikud, et Möbiuse lehtedest koosnev süsiniku allotroop peaks (kui kellelgi seda vaid valmistada õnnestuks) toatemperatuuril täiesti stabiilne kristalne aine olema [1,2].

Möbiuse leht on matemaatiline paradoks: pind, millel on ainult üks külg ja ainult üks serv. Lihtsaim viis Möbiuse lehe valmistamiseks on võtta pabeririba, keerata riba üht otsa 180 kraadi võrra (pool täispööret) ja seejärel riba otsad kokku kleepida

Pilt
Möbiuse riba. Allikas: Wikipedia.

Küsimus, kas pabeririba eeskujul saab valmistada ka Möbiuse lehe kujulisi keemilisi ühendeid, on keemikuid vaevanud juba rohkem kui 150 aastat. Lõpuks, 2003. aastal teatasid Max Plancki instituudi teadlased, et neil on õnnestunud valmistada esimene Möbiuse lehe kuju järgiv orgaaniline aine [3]. Brasiilia teadlaste arvutused kentsaka kujuga süsiniku stabiilsuse kohta annavad lootust kõikidele neile keemikutele, kes sooviksid just ennast selle uue (ja arvatavasti väga põnevate omadustega) süsiniku vormi avastajana näha.

Süsiniku tuntuimad allotroobid on teemant ja grafiit. Fullereenide (60 või enamast C-aatomist koosnevate pallikujuliste molekulide) ja eriti süsiniku nanotorude avastamine vastavalt 1985. ja 1991. aastal on aga andnud süsiniku uurimisele uue hoo. Grafeeni – vaid ühe aatomi paksuse grafiidilehekesi – mille olemasolus veel kümme aastat tagasi kaheldi, valmistasid Manchesteri ülikooli teadlased esmakordselt 2004. aastal, kasutades selleks mikromehaanilise lõhestamise meetodit [4]. Salapärase nimega meetodit võib igaüks kodus järele proovida (vt videot), valmistatud grafeeni nägemiseks on aga tarvis üsna head mikroskoopi.
Allikad

1. E. W. S. Caetano et al., Möbius and twisted graphene nanoribbons: Stability, geometry, and electronic properties, Journal of Chemical Physics, 128, 164719 (2008).
2. New form of "Mobius" carbon predicted, MIT Technology Review, 16. märts, 2009.
3. D. Ajami et al., Synthesis of a Möbius aromatic hydrocarbon, Nature, 426, 819 (2003).
4. Novoselov et al., Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films, Science, 306, 666 (2004).
5. YouTube – Making Graphene. Külastatud 22. novembril, 2009.

Vasta