科学家发现新型“纳米洋葱”状富勒烯固體

自从十多年前首次发现这种新型结晶碳以来，为巴克球（那些笼状纯碳球体）找到实际应用方面的困难一直让科学家们感到沮丧。部分问题在于，单个巴克球之间形成的键非常脆弱。因此，它们形成的固體（称为富勒烯）很容易降解。现在，发表在11月26日出版的《物理评论快报》上的一项新研究描述了一种富勒烯类材料，它既坚固又富有弹性。

瑞典林雪平大学的Lars Hultman及其同事在传统的碳混合物中添加了氮，以产生所谓的氮杂富勒烯（见图片）。在该化合物中，氮原子取代了巴克敏斯特富勒烯的12个碳原子。研究人员将他们的产品称为碳氮纳米洋葱，因为纯碳的同心层围绕着新的C₄₈N₁₂材料逐个原子地形成。这些洋葱的直径达七纳米，由七到十层壳组成，彼此之间形成了强大的键。（氮的存在降低了与键合相关的能垒。）

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接下来，研究人员使用锋利的金刚石尖端探针检查了新型富勒烯，以测试其性能。作者写道，测试“显示出一种高弹性材料与相当大的硬度相结合的证据”。他们总结说，这些特性表明该材料可能在耐磨保护应用方面具有前景。