211service.com
Carbon Jelly: C60s seneste trick
Geler er noget af et puslespil for kemikere. Disse gelélignende materialer er ikke helt faste og alligevel heller ikke flydende. Geler lever i en slags kemisk tusmørkezone, hvor de deler mange egenskaber af begge stoffaser.
Så forvirrende er dette, at kemikere har svært ved selv at definere, hvad det er at være en gel, eller hvilke egenskaber dens komponenter skal have.
En ting de dog er enige om er, at geler består af mindst to komponenter: en flydende komponent og en fast komponent, der formes til et løst netværk, som binder stoffet sammen. Sådan opstår de geléagtige egenskaber.
Nu skal selv det stykke almindelige viden måske ændres. I dag siger Patrick Royall ved University of Bristol i Storbritannien og Stephen Williams ved Australian National University, at C60, fodboldformen af kulstof, kan dannes til en gel helt af sig selv.
Så hvordan kommer det? I nogen tid har kemikere vidst, at C60 danner flere forskellige faser af stof. Det kan for eksempel være en solid krystal. Men det er også kendt for at danne sig i klynger i en bred vifte af størrelser. Og det kan danne en væske over et begrænset temperaturinterval (selvom om denne væske er stabil eller ej, er ingen helt sikker).
Spørgsmålet, der interesserer kemikere, er, om en væskelignende tilstand kan eksistere på samme måde som klyngerne, som så kunne binde sammen og danne den karakteristiske netværksstruktur, der ville holde det gelélignende stof sammen.
Royall og Williams besvarer dette spørgsmål ved at lave en computermodel af dette stof og derefter se, om det er stabilt. Og deres konklusion er, at det kan det. Vi har fremlagt numeriske beviser for, at C60 under de rette forhold kan danne en gel, siger de.
Sådan et stof ville være en bizar kemisk kuriosum. Det betyder, at udover at danne diamant, grafit, grafen og et uendeligt antal kulstof-kyllingetrådsstrukturer såsom rør og fodbolde, kan kulstof også være en gelé.
Men der er mere arbejde forude. At vide, at et stof kan være stabilt, er naturligvis nyttigt, men det betyder ikke, at det er muligt at lave det.
Royall og Williams siger, at det burde eksistere over de tidsskalaer, som de kan simulere - op til 100 nanosekunder.
Men den slags simuleringer er notorisk svære at finjustere. Det er muligt, at C60 måske foretrækker at krystallisere.
Selvfølgelig er der kun én måde at finde ud af. Og nu er der sandsynligvis ingen mangel på frivillige, der er villige til at prøve.
Ref: arxiv.org/abs/1102.2959 : C60: den første en-komponent gel?