روشی کارآمد برای سنتز نانوکربن‌های سه بعدی ابداع شد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، یک تیم تحقیقاتی به رهبری کنیچیرو ایتامی، استاد و مدیر موسسه تحول زیستی مولکول‌ها، روش جدیدی برای سنتز نانوکربن‌های سه بعدی ارائه کردند، نانوساختار‌هایی که دارای پتانسیل بالایی برای استفاده در علم مواد هستند.

نانوکربن‌های سه بعدی، نسل جدیدی از مواد هستند که دارای خواص فیزیکی عالی بوده که انتظار می‌رود از آن‌ها برای تولید پیل‌های سوختی و الکترونیک آلی استفاده شود. با این حال، سنتز این نانوساختار‌های با دقت بالا، بسیار چالش‌برانگیز است.

در این روش جدید، محققان از یک کاتالیزور پالادیم برای اتصال هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای استفاده کردند تا در نهایت ساختار هشت‌ضلعی ایجاد و این امکان فراهم شود که ترکیب مولکول نانوکربن به‌صورت سه بعدی در آید.

نانوکربن‌ها از جمله فولرن (ساختار کروی که جایزه نوبل سال ۱۹۹۶ به کاشف آن تعلق گرفت)، نانولوله‌های کربنی (ساختار استوانه‌ای که در سال ۱۹۹۱ کشف شد) و گرافن (ساختار ورقه‌ای که جایزه نوبل سال ۲۰۱۰ به کاشفان آن داده شد) بسیار مورد توجه هستند. مولکول‌هایی چند کاره که دارای خواص متعددی هستند.

از زمانی که مکای و همکارانش در سال ۱۹۹۱ نظریه خود را مطرح کردند، ساختار سه بعدی نانوکربنی پریودیک مختلفی ارائه شده‌است. با این حال، این ترکیبات به سختی سنتز می‌شوند. یکی از چالش‌های اصلی، ایجاد ساختار حلقه‌ای هشت عضوی است که به ‌صورت دوره‌ای ظاهر شوند. برای تولید این ساختار نیاز به روشی بسیار کارآمد است.

این گروه تحقیقاتی روشی برای اتصال هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای با استفاده از کاتالیزور پالادیم ارائه کردند که می‌تواند منجر به تولید حلقه‌های هشت عضوی از طریق اتصال متقاطع شود. این واکنش برای اولین بار در جهان انجام می‌شود.

موفقیت این طرح نشان می‌دهد که می‌توان مولکول‌های نانوکربنی سه بعدی را تولید کرد. پیش‌بینی می‌شود که این کار منجر به کشف و مشخصه‌یابی نسل جدیدی از مواد کاربردی شود