இரு பரிமாண ஒற்றையடுக்கு பாலிமெரிக் ஃபுல்லெரீன்

செயற்கை கார்பன் கலவைகள் அவற்றின் சிறந்த இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் சாத்தியமான பயன்பாடுகளுக்கு கவர்ச்சிகரமானவை. புதிய வகையான கார்பன் பொருட்களை புதிதாக உருவாக்க விஞ்ஞானிகள் பல தசாப்தங்களாக முயற்சித்து வருகின்றனர். இருப்பினும், இரு பரிமாண ஃபுல்லெரீன், ஒரு தனித்துவமான கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அவை இன்று வரை வெற்றிகரமாக ஒருங்கிணைக்கப்படவில்லை.

சீன அறிவியல் கழகத்தின் (ICCAS) இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் கெமிஸ்ட்ரியைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் ஜெங் ஜியான் தலைமையிலான ஆய்வுக் குழு, இரு பரிமாண ஒற்றையடுக்கு பாலிமெரிக் ஃபுல்லெரீனைத் தயாரிப்பதற்காக ஒரு புதிய இடையடுக்கு பிணைப்பு பிளவு உத்தியை உருவாக்கியது.

உரித்தல் எதிர்வினைக்கு முன்னோடியாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் மெக்னீசியம் இடைக்கணிக்கப்பட்ட C₆₀ மொத்த படிகங்களைத் தயாரித்தனர். பின்னர் அவர்கள் ஒரு லிகண்ட் உதவியுடன் அயன் பரிமாற்ற உத்தியைப் பயன்படுத்தி இடையடுக்கு பிணைப்புகளை மொத்த படிகங்களாகப் பிரித்தனர். இந்த மொத்த படிகங்கள் பின்னர் ஒற்றையணு அடுக்குகளாக வெளியேற்றப்பட்டன.

ஒற்றையடுக்கு பாலிமெரிக் C₆₀-இன் அமைப்பு ஒற்றை படிக எக்ஸ்ரே விளிம்பு விளைவு மற்றும் Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) மூலம் ஆராயப்பட்டது. இந்த ஒற்றையடுக்கு பாலிமெரிக் C₆₀-இல், C₆₀-இன் கிளஸ்டர் கூண்டுகள் ஒரு தளத்தில் ஒன்றோடொன்று இணையாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன, இது வழக்கமான 2D பொருட்களிலிருந்து வேறுபட்ட வழக்கமான இடவியலை உருவாக்குகிறது.

மேலும், ஒற்றையடுக்கு பாலிமெரிக் C₆₀ ஒரு சுவாரஸ்யமான தளத்தில் உள்ள அனிசோட்ரோபிக் பண்பு மற்றும் 1.6 eV-இன் மிதமான பட்டை இடைவெளியை வெளிப்படுத்துகிறது, இது மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியமான பொருளாக அமைகிறது.

“ஒற்றையடுக்கு பாலிமெரிக் ஃபுல்லெரீனை ஒருங்கிணைத்த முதல் வேலை இது. இது மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, ஏனெனில் இது கார்பன் பொருள் குடும்பத்தில் ஒரு புதிய உறுப்பினரைச் சேர்க்கிறது,” என்று ஜெங் கூறினார். “இந்த வேலை இரு பரிமாண கார்பன் பொருள் பகுதிகளில் ஒரு புதிய ஆராய்ச்சித் துறையைத் திறந்துள்ளது மற்றும் புதிய கார்பன் பொருளை ஆராய்வதில் தொகுப்பு உத்தி ஒரு தனித்துவமான முன்னோக்கை வழங்க முடியும்.”

“Synthesis of a monolayer fullerene network” என்ற தலைப்பில் இந்த ஆய்வு நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்டது.

References:

• Hou, L., Cui, X., Guan, B., Wang, S., Li, R., Liu, Y., & Zheng, J. (2022). Synthesis of a monolayer fullerene network. Nature, 606(7914), 507-510.
• MacLeod, J. M., Ivasenko, O., Fu, C., Taerum, T., Rosei, F., & Perepichka, D. F. (2009). Supramolecular ordering in oligothiophene− fullerene monolayers. Journal of the American Chemical Society, 131(46), 16844-16850.
• Diederich, F., & Gómez-López, M. (1999). Supramolecular fullerene chemistry. Chemical Society Reviews, 28(5), 263-277.
• Chaudhary, S., Lu, H., Müller, A. M., Bardeen, C. J., & Ozkan, M. (2007). Hierarchical placement and associated optoelectronic impact of carbon nanotubes in polymer-fullerene solar cells. Nano Letters, 7(7), 1973-1979.
• Bonifazi, D., Enger, O., & Diederich, F. (2007). Supramolecular [60] fullerene chemistry on surfaces. Chemical Society Reviews, 36(2), 390-414.