无论是珍贵的钻石，随处可见的石墨，还是最火热的新材料石墨烯，碳一直以多种面目不断给我们惊喜。最近，它的大家族又多了一个成员——根据英国《独立报》网站14日报道，经过科学家数十年的努力，碳的新形态“汞黝矿结构(Schwarzite)”问世了。

这是在沸石细孔内形成的schwarzite的三维笼状结构（来源：英国《独立报》）

一种新形式的碳的出现，就等于为全世界打开一扇具有全新潜力的技术窗口。很多年前，其实就有科学家推测存在一种新形式的碳——汞黝矿结构，其独特的电学、磁学和光学性质将能使它们在电子和化石燃料等工业领域大展拳脚。

创造过程

令人惊讶的的是，汞黝矿结构碳最初其实是在韩国和日本的研究人员研究沸石模板碳(ZTCs)时偶然创造的。但在当时并没有引起注意，直到美国加州大学伯克利分校化学家注意到它们不同寻常的结构。

由于碳可排列成二维“晶体”，包括石墨烯片和足球形状的富勒烯片，具体什么形状则取决于碳原子锁在一起时，其结构的弯曲程度。不同于富勒烯的正弯曲以及石墨烯的完全没有弯曲，汞黝矿结构是负弯曲的。

最新研究负责人、分子工程师贝伦德·斯密特教授解释称，将汞黝矿结构从理论带入现实的关键要素是沸石，通过向沸石中注入含碳蒸汽，就可以创造出这一结构。

含碳蒸汽进入沸石内部后，碳会组装成石墨烯样薄片，呈线性排列在沸石孔的壁上，使沸石表面伸展并呈负弯曲。接着溶解沸石，就能制造出纯净的汞黝矿结构。而且通过选择合适的沸石，还能对汞黝矿结构进行调整以获得想要的属性。

在过去，每次发现碳的新形态时，总会引发一轮令人振奋的工业革命，其中甚至包括了两项诺贝尔奖。关于汞黝矿结构碳的应用，斯密特在美国《国家科学院学报》上刊文指出：“我们已经有如何制作这些结构的方法，接下来就可以探索它的应用，我们正在努力地做到这一点。”

来源：科技日报

独立报

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