Волейболен - новый высокостабильный представитель семейства бакиболлов - «Наука и технологии»

Бакиболлы - семейство материалов, кристаллическая решетка которых сформирована в виде полой сферы, являются в наши дни предметом повышенного интереса со стороны ученых, благодаря их стабильности и массе других уникальных физических и химических свойств. Основным и самым распространенным представителем этого семейства является фуллерен C60, молекула, состоящая из 60 атомов углерода, имеющая форму футбольного мяча, состоящего из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников. Но, проводя исследования в этом направлении, ученые сталкивались с молекулами фуллеренов, насчитывающими по 72, 76, 84 и даже 100 атомов углерода.

Не так давно ученые-химики начали экспериментировать, заменяя в молекулах фуллеренов некоторые атомы углерода атомами других химических элементов, создавая новые разновидности семейства бакиболлов, обладающие своим собственным набором свойств. И недавно, Джинг Ван (Jing Wang), ученый из Хэбэйского университета (Hebei Normal University), и несколько его коллег создали пока теоретическую модель еще одного экзотического представителя семейства бакиболлов.

Используя методы молекулярного моделирования, китайские ученые построили модель молекулы фуллерена, состоящей из 60 атомов углерода и 20 атомов скандия, и определили некоторые из ее основных свойств. Эта молекула состоит из шести однотипных обособленных областей, состоящих из 8 атомов скандия и 10 атомов углерода, "сшитых" друг с другом по образу, который используется для сшивки волейбольных мячей. Отсюда это новое вещество и получило свое название - волейболен (Volleyballene).

Проведенное математическое моделирование показывает целый ряд удивительных свойств новой молекулы, определяемых характерами связей, скрепляющих молекулу, энергией этих связей, частотами вибрации и стабильностью структуры молекулы в целом.

Все расчеты указывают на то, что волейболен является самой устойчивой из молекул веществ, имеющих химическую формулу Sc20C60. Молекулы волейболена сохраняют свою форму и стабильность вплоть до температуры в 727 градусов по шкале Цельсия. Это объясняется тем, что молекула весьма стабильна в химическом отношении и для ее расщепления требуется весьма большое количество энергии.

Получив на руки впечатляющий набор свойств молекул волейболена, ученые уже принялись за разработку и подготовку методов синтеза таких молекул, а полученные в недалеком будущем образцы этого вещества будут использоваться для тщательного практического изучения свойств материала, после чего можно будет судить о перспективах его использования в самых разных областях науки и техники.