最初发布 on the 自然 news blog

正好赶上世界杯决赛,研究人员成功地建造了第一个‘buckyballs’ 完全来自硼原子。 与真实的碳基副球不同,硼分子不是 形状就像足球一样。 但这种新颖的硼形式可能导致新的纳米材料,并且可以在储氢中找到使用。

Robert Curl,Harold Kroto和Richard Smalley发现了第一个Buckyball—或荞麦斯特弗洛尔德兰德—1985年。中空笼,由60个碳原子制成,布置在Pentagons和六边形等足球之类的六边形,得到了美国建筑师和工程师Richard Buckminster Fuller的名字,在设计他的圆顶时使用相同的形状。发现开启了洪水门,以创造更多碳结构,具有令人印象深刻的品质,例如 碳纳米管 and the 单原子厚石墨烯。从那时起,材料科学家还搜索了由其他元素制成的粉碎球的结构。

2007年, 德克萨斯州休斯顿大学大学的材料科学家鲍里斯·雅库森, 理论为80个硼原子制成的笼子应该是稳定的。另一项研究在上周发布 预测具有36个硼原子的稳定结构.

今天出版 自然化学, 由Lai-Sheng Wang领导的团队,罗德岛普罗维登斯布朗大学的化学家已成为第一个看到这样一个野兽的—虽然其结构与预测的结构略有不同。研究人员称他们的40原子分子 borospherene. It is 排列在六边形,七棱柱和三角形。

“我们预测B80富勒烯的可能性,现在,七年后,看实验证据是显着的,” says Yakobson. “特别是因为它不是预测的任何理论计算。”

王’S团队在寻找由硼制成的石墨烯的类似物的同时找到该结构。他们发现40个硼原子的簇似乎异常稳定,但他们没有’知道这些集群正在服用的形式。进一步的计算和实验表明,它们已经制作了两个稳定的结构—一个几乎平分子,另一个是由胸骨形状制成的一个空心,球状结构,类似于碳粉球。

除了具有不太优雅的形状之外,硼膦族球与碳对应物形成不同类型的内键。这使他们成为 难以用作孤立的积木,因为它们具有彼此互动,但是 这种反应性可能使硼粉球有益于连接链。它也是 使得能够与氢粘合的球,球队所说的能够使它们在储氢中有用。

硼不是碳后的第一个元素以获得碎屑,但结果可能是碳品种最接近的模拟。科学家们已经形成了类似粉球的结构 铀为基础 and 硅基化合物, mutli-walled 氮化硼 and 钼二硫化物 结构和较小的单元素笼 金子 and 带领. 但只有硼似乎就匹配了大型空心笼 雅库森说,原始碳粉扑球的对称性。

本文已及其复制而成 第一次出版 上 July 13, 2014.