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科学家从内部切割和重建分子以创造新的手性纳米碳
名古屋化学家对扁平碳分子的内部进行了编辑,以构建新的手性纳米碳,包括光螺旋双螺旋。
来源:Scientific Inquirer新闻稿 | 2026 年 7 月 28 日 |名古屋大学
名古屋大学的研究人员创造了具有不寻常形状和特性的新型手性纳米碳,包括双螺旋和发射螺旋光的分子。
纳米碳是分子级碳结构,被认为是下一代材料的构建模块。到目前为止,科学家们都是通过将小而扁平的碳分子在边缘融合在一起来制造它们的。修改分子内部被认为具有挑战性,因为内部键被锁定在平坦、刚性的结构中,无法改变。
日本名古屋大学的研究人员表明,专注于分子结构内部的化学过程可以产生手性纳米碳。就像我们的手一样,这些分子以镜像的左手和右手形式存在。这种被称为骨架编辑的方法使研究团队能够切割和重组常见的扁平碳分子(例如小片石墨烯)内的键。然后他们可以构建各种形状的新手性纳米碳,包括具有 10 个碳环和双螺旋的分子。
这些新分子做了令人惊讶的事情。它们都发出螺旋状的光线。两个可以容纳多个电荷而不破裂。其中一颗即使在 280 摄氏度的高温下也能保持其手掌形状。另一种组装成多孔晶体,可以捕获和释放二氧化碳,这种特性可用于气体储存材料。
“如果改变分子的内部,就会产生显着的应变,因此大多数反应都围绕分子进行。随着时间的推移,这导致了内部无法改变的假设,”资深作者、名古屋大学工程研究生院副教授 Norihito Fukui 说。 “然而,通过正确的方法和正确的起始分子,我们可以改变内部并创造出以前无法制造的分子形状和结构。”
期刊:自然通讯
来源:EurekAlert
