Новая аллотропная форма углерода, характеризующаяся плоской кристаллической структурой, образованной квадратами, гексагонами и октагонами, демонстрирует ярко выраженные металлические характеристики.
Углерод — это уникальный химический элемент, атомы которого способны формировать множество соединений и создавать широкий спектр простых веществ, включая графит, алмаз и другие других, и не столь распространенных альтернатив. За прошедшие годы был получен еще один известный аллотропная модификация углерода — графен. Он представляет собой плоскую гексагональную кристаллическую решетку толщиной в один атом.
Существуют и другие теоретически предсказанные конфигурации атомов углерода, образующие плоские структуры, однако до настоящего времени их экспериментальное получение не представлялось возможным. Недавно ученым из Германии и Финляндии удалось синтезировать одну из таких структур: кристаллическая решетка состоит не только из шестиугольников, но и включает в себя квадраты и восьмиугольники, обладающие четырьмя и восемью углами соответственно. Статья В журнале была опубликована работа Майкла Готфрида (Michael Gottfried) и его коллег Science.
Основной структурной единицей являются молекулы бифенилена, содержащие четырех- и шестиугольные циклы. В связи с этим, ее авторы классифицировали как бифениленовую сеть (Biphenylene Network, BN). Получение данной структуры стало возможным благодаря осаждению бифенилена на ровной золотой поверхности: сначала молекулы формируют цепочки, а затем эти цепочки объединяются в плоскую структуру. Интересно, что цепочки обладают хиральностью — способны проявляться в двух зеркальных формах и взаимодействуют только при полном совпадении.
Первоначальные исследования свойств нитрида бора выявили существенные отличия от графена и других углеродных структур. Эти материалы демонстрируют ярко выраженные металлические свойства: даже при ширине всего в 21 атом решетка способна проводить электричество, в то время как графен сохраняет свойства полупроводника. Ученые отмечают, что подобные характеристики делают нитрид бора перспективным материалом для разработки инновационных электронных устройств и аккумуляторных анодов.