Novo alótropo do Carbono é a mais recente (e impressionante) descoberta da Ciência

Representação 3D do anel de carbono, com base em dados de microscopia de força atômica. Ilustração: pesquisa da IBM.

Quando cada um dos seus átomos está ligado a três outros átomos de carbono, temos uma estrutura relativamente macia, a qual chamamos de grafite. Adicione apenas mais uma ligação e ela se torna um dos minerais mais duros e conhecidos, o diamante.

Outras formas, como 60 átomos de carbono juntos em forma de bola de futebol representa o fulereno-60. Mas um anel de átomos de carbono, onde cada átomo está ligado a apenas dois outros, e nada mais? Bem, ninguém nunca montou um arranjo estável em que cada carbono tenha apenas dois vizinhos – até agora. Isso estava na cabeça dos cientistas há 50 anos como um inolvidável mistério. Suas melhores tentativas resultaram em um anel de carbono gasoso que rapidamente se dissipava.

Uma equipe de pesquisadores, no entanto, sintetizou a primeira molécula em forma de anel de carbono – um círculo de 18 átomos. Este trabalho impressionante pode representar um novo campo de investigação pois esta estrutura é (até o momento) o menor ciclocarbono que se prevê termodinamicamente estável e pode ser o segredo para transistores em tamanho molecular. 

Os químicos começaram com uma molécula triangular de carbono e oxigênio, que manipularam com correntes elétricas para criar o anel de carbono-18.

Etapas da síntese do ciclocarbono. Imagem: Pesquisa da IBM.

Os estudos iniciais das propriedades desta molécula sugerem que ela atua como um semicondutor, o que poderia tornar cadeias de carbono lineares úteis, úteis como componentes eletrônicos de escala molecular, como mencionado anteriormente. De fato, uso potencial em eletrônica.

E a própria propriedade que tornou os ciclocarbonetos tão difíceis de isolar – sua alta reatividade – significa que eles poderiam ser usados ​​para criar outros alótropos de carbono e materiais ricos em carbono. Para a ciência como um todo isto é brilhante pois, tendo um problema resolvido, agora partimos para o próximo, em um universo inimaginável de possibilidades.

FONTE: Pesquisa publicada na Science no artigo An sp-hybridized molecular carbon allotrope, cyclo[18]carbon.