הזן bifenylene, חלופה פחמן מוליך שטוח גרפן

עדכון: 22 במאי 2021

יש לו תכונות מתכתיות, כאשר פסי הרשת 21 אטומים רחבים מתנהגים כמו מתכת בזמן, על פי אוניברסיטת אלטו בפינלנד, בעוד גרפן הוא סמיקונדקטור בגודל זה.

"פסים אלה יכולים לשמש כחוטים מוליכים במכשירים אלקטרוניים מבוססי פחמן עתידיים", אמר פרופסור מייקל גוטפריד מאוניברסיטת מרבורג, שעבד עם אלטו. "רשת פחמן חדשה זו עשויה לשמש גם חומר אנודה מעולה בסוללות ליתיום-יון, עם קיבולת אחסון ליתיום גדולה יותר בהשוואה לזו של החומרים מבוססי הגרפן הנוכחיים."

החומר גדל על גבי משטח זהב חלק במיוחד באמצעות דה-הידרופלואורינציה על פני השטח, המכונה גם 'רוכסן HF', ואופיו המוליך התגלה על ידי סריקת מיקרוסקופ בדיקה.

מולקולות נוצרות תחילה כשרשראות של משושים מקושרים, ותגובה שלאחר מכן מחברת שרשראות אלה יחד ליצירת הריבועים והמתומנים, על פי אלטו. השרשראות הן כיראליות (קיימות בשני סוגי שיקוף) ורק שרשראות מאותו סוג מצטברות על משטח הזהב ויוצרות מכלולים מסודרים היטב לפני שהם מתחברים. אם שני סוגי המראות היו מצטברים, התגובה הייתה מובילה לגרפן.

"הרעיון החדש הוא להשתמש בקודמים מולקולריים שעברו צביטה לצורך הפקת ביפנין במקום גרפן", אמר לינגהאו יאן מאוניברסיטת אלטו.

השלבים הבאים הם לייצר יריעות גדולות יותר של ביפנילן כדי להבין טוב יותר את מאפייניו, ולהשתמש בשיטת הסינתזה החדשה ליצירת רשתות פחמן חדשות חדשות - גרפנילן היא רשת פחמן שטוחה נוספת, המרתקת חוקרי אנודות.

העבודה מתוארת במאמר המדע 'רשת ביפנילן: אלוטרופ פחמן לא-בנזנואידי' - תקציר זמין ללא תשלום.

תמונה
למטה: סריקת מבחן מיקרוסקופ בדיקה של ביפנילן מסונתז
למעלה: התרשמות אמנים מהמבנה