據美國物理學家組織網2月17日報道,球形碳分子富勒烯(碳-60)在納米技術和電子領域有很多獨特性質和潛在應用。最近科學家發現,碳-60在一定條件下還能形成一種單一成分的膠體。目前為止,已知的膠體都是由兩種成分構成:均勻分布的溶質和溶劑。
此前,科學家發現碳-60能形成多種物質形態,包括固體和液體。英國布里斯托爾大學化學家帕德里克?羅伊爾和澳大利亞國立大學的斯蒂芬?威廉姆發現,從理論上講,碳-60存在一種包含著分子團的稠密液體狀態,形成一種完全由碳元素組成的“拐點態”膠體。
研究人員通過計算機模擬證明,在適當高溫下,碳-60能以很高的淬火速率形成膠體。淬火是將物體加熱到一定高溫,再迅速冷卻至室溫以改變其內部組織結構。根據模擬中的最長時間顯示,碳-60形成膠體只需10納秒左右。盡管膠體顆粒顯出一些粗化,據研究人員預測,它在室溫下能保持穩定狀態超過100納秒。最后,這種膠體會分離成晶體和氣體兩種狀態。
研究人員指出,單一成分膠體在一定條件下確實存在,這一事實能讓人們從整體上更好地掌握膠體的性質。然而因為所需淬火速率很高,當前要在實驗中演示碳-60膠體還很難做到。但他們希望能找到一種對淬火速率要求較低的膠體制作方法,或用更大的富勒倫尼斯碳簇如碳-540來代替碳-60形成碳膠體。
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