Предсказана новая химическая структура углерода

Химический элемент углерод известен ученым в виде нескольких аллотропных модификаций – простых веществ, составленных из атомов этого элемента и отличающихся по структуре и химическим свойствам. Наиболее распространенные природные аллотропные модификации углерода – это алмаз и графит, а в последние годы в лаборатории были также получены углеродные нанотрубки, фуллерены и графен (его создатели – ученые российского происхождения Андрей Гейм и Константин Новоселов удостоились в 2010 году Нобелевской премии).

Для получения новой аллотропной модификации углерода ученые заменили каждый атом в решетке алмаза на пирамидку (тетраэдр) из четырех углеродных атомов. Согласно расчетам исследователей, новый материал должен быть почти вдвое менее плотным, чем «прародитель» (его плотность составит 43 процента от плотности алмаза), но сохранять 65 процентов твердости алмаза. Теоретически, такой легкий и прочный материал мог бы использоваться в аэрокосмической промышленности или, например, для хранения водорода - газа, который некоторые специалисты считают топливом будущего.

На сегодня Т-углерод не получен на практике, и часть исследователей полагают, что синтезировать эту модификацию будет весьма затруднительно. Так, химик Артем Оганов, специализирующийся на изучении и предсказании структуры кристаллов (большое интервью с ним можно прочитать здесь), указывает, что углерод обладает способностью «объединяться» в самые различные структуры, большинство из которых нестабильны. Оганов полагает, что создать Т-углерод в лаборатории будет очень сложно именно из-за его возможной неустойчивости.

По материалам Science News