科學家發現新型“奈米洋蔥”狀富勒烯固體

自從十多年前首次發現這種新型結晶碳以來，為巴克球（那些籠狀純碳球體）找到實際應用方面的困難一直讓科學家們感到沮喪。部分問題在於，單個巴克球之間形成的鍵非常脆弱。因此，它們形成的固體（稱為富勒烯）很容易降解。現在，發表在11月26日出版的《物理評論快報》上的一項新研究描述了一種富勒烯類材料，它既堅固又富有彈性。

瑞典林雪平大學的Lars Hultman及其同事在傳統的碳混合物中添加了氮，以產生所謂的氮雜富勒烯（見圖片）。在該化合物中，氮原子取代了巴克敏斯特富勒烯的12個碳原子。研究人員將他們的產品稱為碳氮奈米洋蔥，因為純碳的同心層圍繞著新的C₄₈N₁₂材料逐個原子地形成。這些洋蔥的直徑達七奈米，由七到十層殼組成，彼此之間形成了強大的鍵。（氮的存在降低了與鍵合相關的能壘。）

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接下來，研究人員使用鋒利的金剛石尖端探針檢查了新型富勒烯，以測試其效能。作者寫道，測試“顯示出一種高彈性材料與相當大的硬度相結合的證據”。他們總結說，這些特性表明該材料可能在耐磨保護應用方面具有前景。