211service.com
Carbon Jelly: najnowsza sztuczka C60
Żele to dla chemików coś w rodzaju zagadki. Te galaretowate materiały nie są całkiem stałe, ale też nie są płynne. Żele żyją w pewnego rodzaju chemicznej strefie zmierzchu, w której mają wiele wspólnych właściwości z obiema fazami materii.
Jest to tak zagmatwane, że chemikom trudno jest nawet określić, co to znaczy być żelem lub jakie właściwości muszą mieć jego składniki.
Zgadzają się jednak, że żele składają się z co najmniej dwóch składników: składnika płynnego i składnika stałego, które tworzą luźną sieć, która wiąże substancję ze sobą. W ten sposób powstają właściwości przypominające galaretki.
Teraz nawet ten element powszechnej wiedzy może się zmienić. Dziś Patrick Royall z University of Bristol w Wielkiej Brytanii i Stephen Williams z Australian National University twierdzą, że C60, forma węgla w piłce nożnej, może sama tworzyć żel.
Więc dlaczego? Od pewnego czasu chemicy wiedzieli, że C60 tworzy kilka różnych faz materii. Może to być na przykład stały kryształ. Ale wiadomo również, że formuje się w skupiska o szerokiej gamie rozmiarów. I może tworzyć ciecz w ograniczonym zakresie temperatur (chociaż nikt nie jest pewien, czy ta ciecz jest stabilna, czy nie).
Pytanie, które interesuje chemików, brzmi, czy stan podobny do cieczy może istnieć w tym samym czasie, co klastry, które następnie mogą się łączyć, tworząc charakterystyczną strukturę sieciową, która utrzymywałaby razem substancję podobną do galaretki.
Royall i Williams odpowiadają na to pytanie, tworząc komputerowy model tej substancji, a następnie sprawdzając, czy jest stabilna. A ich wniosek jest taki, że może. Przedstawiliśmy liczbowe dowody na to, że C60 w odpowiednich warunkach może tworzyć żel.
Taka substancja byłaby dziwną chemiczną ciekawostką. Oznacza to, że oprócz formowania diamentu, grafitu, grafenu i nieskończonej liczby struktur węglowych, takich jak rurki i piłki, węgiel może być również galaretką.
Ale przed nami jeszcze więcej pracy. Wiedza, że substancja może być stabilna, jest oczywiście przydatna, ale to nie znaczy, że można ją wytworzyć.
Royall i Williams twierdzą, że powinien istnieć w skalach czasowych, które mogą symulować – do 100 nanosekund.
Ale tego rodzaju symulacje są bardzo trudne do dostrojenia. Możliwe, że C60 woli krystalizować.
Oczywiście jest tylko jeden sposób, aby się dowiedzieć. A teraz prawdopodobnie nie zabraknie chętnych do prób.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1102.2959 : C60: pierwszy żel jednoskładnikowy?