Naukowcy IBM stworzyli nieuchwytną, trójkątną cząsteczkę
Naukowcom po raz pierwszy udało się zsyntetyzować dziwne i niestabilne cząsteczki o trójkątnym kształcie, których fizycy poszukiwali od blisko 70 lat.
Triangulen, podobnie jak grafen, ma grubość tylko jednego atomu. Zamiast arkusza atomów węgla, triangulen składa się z sześciu sześciokątnych cząsteczek węgla połączonych wzdłuż krawędzi, które tworzą niezwykły, trójkątny układ z dwoma niesparowanymi elektronami. Istnienie triangulenu postulowano od dawna, ale dopiero teraz udało się go zsyntetyzować.
Nieuchwytna do tej pory cząsteczka została stworzona przez zespół badawczy z IBM za pomocą mikroskopowej igły, służącej do manipulacji pojedynczymi atomami w celu nadania cząsteczce pożądanego kształtu.
- Triangulen jest pierwszą cząsteczką, którą udało nam się stworzyć, a chemicy próbowali tego od dawna - powiedział Leo Gross, główny naukowiec laboratoriów IBM w Szwajcarii.
To nie pierwszy raz, gdy naukowcy byli w stanie stworzyć niestabilne cząsteczki, niemożliwe do uzyskania w konwencjonalny sposób. Triangulen jest wyjątkowy nie tylko z powodu swojego unikalnego kształtu, ale także dlatego, że wykazuje właściwości, które mogą znaleźć zastosowanie w elektronice i komputerach kwantowych.
Triangulen został odkryty w 1950 r. przez czeskiego naukowca, Ericha Clara. Odkrył on, że - przynajmniej teoretycznie - węglowodór o trójkątnym kształcie i dwóch niesparowanych elektronach można uzyskać z sześciu skondensowanych kolistych cząsteczek beznenu. Clar próbował uzyskać triangulen w laboratorium, ale zadanie to okazało się szczególnie trudne, gdyż dwa niesparowane elektrony nie chcą pozostać niesparowane i natychmiastowo reagują ze wszystkim, co pojawi się w ich otoczeniu. Przez prawie 70 lat naukowcy starali się stworzyć triangulen w ten sposób, jednak bez powodzenia.
Inżynierowie IBM pokonali ten problem za pomocą techniki - zamiast budowania struktury cząsteczka po cząsteczce, najpierw stworzyli większą cząsteczkę prekursora. Prekursor miał kilka dodatkowych atomów wodoru po to, by cząsteczka była stabilna. Atomy wodoru usunięto za pomocą wiązki elektronów, pozostawiając niestabilne trójkątne cząsteczki. Udało się nawet zrobić zdjęcie niezwykłej struktury dzięki skaningowemu mikroskopowi elektronowemu.
Analizy wykazały, że dwa niesparowane elektrony mają równe spiny, co sprawia że właściwości magnetyczne triangulenu mogą być przydatne do budowy komputerów kwantowych, a nawet budowy urządzeń spintronicznych.
