来自美国的科学家们合成出了一种新的碳同素异形体，他们将其称为石墨烯的“超原子”兄弟 (superatomic cousin)。
金刚石和石墨是天然存在的碳的同素异形体，而最新报道的这种二维聚合物——石墨富勒烯 (graphullerene)——则是最新发现的碳同素异形体，由相连的富勒烯亚基组成。这种新型碳材料结合了二维的碳片和零维的碳超原子，将能推动新型纳米材料的开发，有望被应用于电子、航空航天、汽车和国防等领域。
Source: © Meirzadeh, E. et al, Nature 2023
碳的同素异形体：(a) 富勒烯 (C₆₀)，由 60 个碳原子构成的零维分子笼；(b) 石墨烯，由单层碳原子构成的二维材料；(c) 石墨富勒烯
参与这项工作的研究人员多达十几名，来自美国的多所大学（包括哥伦比亚大学和佛罗里达大学）。他们使用化学气蒸汽输送的策略得到了这种新材料：首先生长出掺杂了镁的富勒烯聚合物晶体，接着从块材上剥离下单片的掺杂型石墨富勒烯，然后再使用稀酸将镁除去。
Source: © Meirzadeh, E. et al, Nature
2023石墨富勒烯聚合物的透射电子显微镜照片（照片中加上了这种材料的化学结构图）
这篇论文的共同作者、美国佛罗里达大学化学助理教授奥斯汀·埃文斯 (Austin Evans) 表示，以专门的方式将石墨富勒烯的某些特性组合在一起，就可以得到“一个原始的界面，可能会在新的量子材料应用中找到用武之地”。Evans 教授强调说，由于这种材料已被证明具有很强的导热性，因此它有望被用于对电路的散热冷却或被用作航天器的保护涂层。
Reference：E Meirzadeh et al, Nature, 2023, DOI: 10.1038/s41586-022-05401-w
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