新颖的纳米材料

有一个新的纳米材料。UO化学家发现了一种方法,能使碳基分子具有独特的结构特征:联锁戒指。

与其他纳米材料一样,这些分子连接在一起有趣的属性能够被“调整”,改变它们的大小和化学组成。使得他们对数组可能有用的应用程序,比如专门的传感器和新型的电子产品。

“这是一个新的拓扑结构的碳纳米材料,我们找到新的属性之前,我们没能看到,”詹姆斯说,研究生在化学拉梅什Jasti教授的实验室和第一作者在纸上。可能和他的同事们将研究成果发表在1月12日发表的一篇论文在化学性质。

尽管其他实验室也合成了各种联锁分子,Jasti实验室方法允许的碳nanotube-like结构联系在一起。它将使化学家做出许多不同的结构和更全面地探索新材料的属性。

“您可以创建结构你不能与其他方法,“Jasti说。

例如,他的团队用这种方法使三个联锁戒指,以及棒状结构与多个戒指,可以上下滑动。Jasti的进步源于nanohoops,环的碳原子削减了变异的长,瘦的碳纳米管。

“因为我们能够使这些圆形结构,我开始思考,能让事情在本质上就不存在吗?”Jasti说。“这就是联锁戒指进来了。”

发现一系列的化学反应,可以生成复杂环结构了一种创造性方法的时候。他们的解决方案取决于添加一个策略性地放置金属原子一个戒指。金属启动化学反应使第二个戒指,迫使它发生在第一环。一旦这种反应发生,第二个环困锁在一起第一环。

“我们能够让化学发生的内部空间,它可能永远不会发生,”可能会说。

联锁分子不同如果它们的大小变化或者环排列不同或者扔进不同的化学元素。通过纳米级调整,科学家可以提高材料做他们想要做什么。因为类的材料太新,科学家仍找出所有的可能性。

但Jasti团队特别感兴趣他们也是潜在的传感器,改变环的位置在一个特定的化学反应可能导致荧光发光。

他们也可以用来创建灵活的电子或动态生物医学材料。

“典型的碳纳米材料如碳纳米管,石墨烯,甚至钻石是静态的材料,”他说。“在这里,我们创建了新型碳纳米材料,保持迷人的电子和光学性质,但现在有能力做诸如旋转、压缩、或延伸。”

参考:可能JH,范Raden JM, Maust RL, Zakharov LN, Jasti r .活跃模板准备的策略π-conjugated nanocarbons联锁。Nat化学。1月12日在线发表2023:1-7。doi:10.1038 / s41557 - 022 - 01106 - 9

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