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碳納米管的特征特性

生活更新时间:2024-12-23 08:46:04

碳納米管的特征特性（由碳納米管制成的微型莫比烏斯帶）1

我們能夠用紙制作莫比烏斯帶，但現在可以使用碳納米管的分子構件制作這些不尋常幾何物體的微小版本

從頭開始構建的一小段碳納米管形成了一個微小的莫比烏斯帶。

你會想象你可以把一根碳納米管切成薄片來得到一個帶子。但是這些管子很難操作，因為它們太小了。它們不能被切割成圓柱形帶——化學家稱之為碳納米帶——這是因為納米級強大的分子引力。

然而，有一種制造碳納米帶的方法。2017 年，日本岡崎市分子科學研究所的濑川和他的同事表明，它們可以通過一系列化學反應從一組較小的分子單元中一塊一塊地組裝起來。

現在，濑川和他的團隊更進一步，創造了莫比烏斯帶狀碳納米帶。為了構建它，他們修改了構建碳納米帶的化學過程——他們沒有使用偶數個重複單元來形成碳帶，而是使用了奇數個。

“有機化學的最終目标是創造所有可能的分子結構，”Segawa 說。“我們的成就是朝着這一目标邁出的一大步。”

在他們進行了修改後的化學反應之後，Segawa 和他的團隊使用高分辨率光譜确認了最終的結構确實是莫比烏斯帶。

牛津大學的Nicole Grobert說，雖然碳莫比烏斯帶的直接用途可能并不明顯，但制造它所需的技巧可能有助于應對納米工程和化學領域的其他挑戰。

“這個莫比烏斯帶的精确應用可能并不明顯，即使對于研究它的研究人員來說，但如果他們能夠将他們的神奇化學擴展到更大的系統并實現對更大碳系統的最終控制，那麼你可以開始思考關于升級和縮放到濕化學技術，”Grobert 說。

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