科學(xué)家用微小的碳納米帶制造出莫比烏斯環(huán)

Emily Conover

從圓柱形納米管到被稱為巴基球的中空球，碳以形成微小而又復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)而聞名。現(xiàn)在科學(xué)家在這個(gè)名單中加入了一個(gè)新的幾何形狀：一種被稱為莫比烏斯碳納米帶的扭曲環(huán)帶。

莫比烏斯環(huán)呈現(xiàn)扭曲形態(tài)，它們以奇怪的特性在數(shù)學(xué)領(lǐng)域聞名于世。例如，橡皮筋有內(nèi)外兩部分。但是如果你把橡皮筋橫著切開，捻動(dòng)一端，并重新粘到一起，你就會(huì)得到一個(gè)莫比烏斯環(huán)，它只有一個(gè)面。

2017年，研究人員創(chuàng)造出碳納米帶，這種薄環(huán)形碳就像一條碳納米管的微型切片。此項(xiàng)技術(shù)意味著有可能創(chuàng)造出一種扭曲的納米帶——莫比烏斯碳納米帶。為了制造這種極小的扭曲碳，研究人員使用一系列14種化學(xué)反應(yīng)將單個(gè)更小的分子拼接到一起，日本岡崎市分子科學(xué)研究所的化學(xué)家瀨川泰知（Yasutomo Segawa）與他的同事們于5月19日在《自然·合成》上就此作了報(bào)告。

盡管碳納米管能夠用來制造新型計(jì)算機(jī)芯片或添加到紡織品中創(chuàng)造出罕見屬性的面料，但科學(xué)家至今依然不知道扭曲納米帶的任何實(shí)際應(yīng)用。但是，瀨川說道，這項(xiàng)工作提升了科學(xué)家制造微型碳結(jié)構(gòu)的能力，特別是那些復(fù)雜的碳結(jié)構(gòu)。