Шведські вчені створили пористий алмаз: що це означає для науки й освіти

Дослідники з Гетеборзького університету створили нову тривимірну вуглецеву речовину під назвою Diamondiyne (даймондіїн). Її будову теоретично описали ще 35 років тому, але лише тепер матеріал вдалося отримати практично. Результати роботи опубліковано в журналі Angewandte Chemie.

За структурою даймондіїн нагадує алмаз: це сукупність тетраедрів з атомів вуглецю, з'єднаних вершинами у трьох вимірах. Вуглець у ньому сполучений одинарними та потрійними зв'язками. Між тетраедрами залишаються порожнини, тому матеріал називають пористим алмазом. Важлива відмінність від звичайного алмазу: для синтезу не потрібен надзвичайно високий тиск.

Ще одна особливість — тривимірна будова. Для порівняння, графен має двовимірну структуру, тобто є шаром завтовшки в один атом. Саме тому даймондіїн вважають потенційною сполучною ланкою між кількома напрямами хімії, відзначеними Нобелівськими преміями: у 1996 році — за фулерени, у 2010-му — за графен, а у 2025-му — за металоорганічні каркасні структури.

Металоорганічні каркаси — це пористі сполуки з великою площею поверхні щодо об'єму, які працюють як хімічні губки. Даймондіїн у перспективі може виконувати схожі функції: захоплювати й транспортувати атоми чи невеликі молекули без застосування металів.

Що це означає на практиці? Йдеться про фундаментальне відкриття, а не про продукт, який з'явиться в найближчому майбутньому. Для студентів хімічних, фізичних і матеріалознавчих спеціальностей це ще один приклад того, як теоретичні моделі десятиліттями чекають на експериментальне підтвердження. Для батьків, які орієнтуються на перспективні напрями, варто пам'ятати: дослідження вуглецевих матеріалів залишаються одним із найактивніших напрямів сучасної науки.

Підсумок: Diamondiyne розширює родину алотропних форм вуглецю — поряд із графітом, алмазом, фулеренами, нанотрубками та графеном. Чи знайде матеріал практичне застосування, покажуть подальші дослідження.