無論是珍貴的鉆石，隨處可見的石墨，還是最火熱的新材料石墨烯，碳一直以多種面目不斷給我們驚喜。最近，它的大家族又多了一個成員——根據英國《獨立報》網站14日報道，經過科學家數十年的努力，碳的新形態“汞黝礦結構(Schwarzite)”問世了。

這是在沸石細孔內形成的schwarzite的三維籠狀結構（來源：英國《獨立報》）

一種新形式的碳的出現，就等于為全世界打開一扇具有全新潛力的技術窗口。很多年前，其實就有科學家推測存在一種新形式的碳——汞黝礦結構，其獨特的電學、磁學和光學性質將能使它們在電子和化石燃料等工業領域大展拳腳。

創造過程

令人驚訝的的是，汞黝礦結構碳最初其實是在韓國和日本的研究人員研究沸石模板碳(ZTCs)時偶然創造的。但在當時并沒有引起注意，直到美國加州大學伯克利分校化學家注意到它們不同尋常的結構。

由于碳可排列成二維“晶體”，包括石墨烯片和足球形狀的富勒烯片，具體什么形狀則取決于碳原子鎖在一起時，其結構的彎曲程度。不同于富勒烯的正彎曲以及石墨烯的完全沒有彎曲，汞黝礦結構是負彎曲的。

最新研究負責人、分子工程師貝倫德·斯密特教授解釋稱，將汞黝礦結構從理論帶入現實的關鍵要素是沸石，通過向沸石中注入含碳蒸汽，就可以創造出這一結構。

含碳蒸汽進入沸石內部后，碳會組裝成石墨烯樣薄片，呈線性排列在沸石孔的壁上，使沸石表面伸展并呈負彎曲。接著溶解沸石，就能制造出純凈的汞黝礦結構。而且通過選擇合適的沸石，還能對汞黝礦結構進行調整以獲得想要的屬性。

在過去，每次發現碳的新形態時，總會引發一輪令人振奮的工業革命，其中甚至包括了兩項諾貝爾獎。關于汞黝礦結構碳的應用，斯密特在美國《國家科學院學報》上刊文指出：“我們已經有如何制作這些結構的方法，接下來就可以探索它的應用，我們正在努力地做到這一點。”

來源：科技日報

獨立報

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