科学家用微小的碳纳米带制造出莫比乌斯环

Emily Conover

从圆柱形纳米管到被称为巴基球的中空球，碳以形成微小而又复杂的纳米结构而闻名。现在科学家在这个名单中加入了一个新的几何形状：一种被称为莫比乌斯碳纳米带的扭曲环带。

莫比乌斯环呈现扭曲形态，它们以奇怪的特性在数学领域闻名于世。例如，橡皮筋有内外两部分。但是如果你把橡皮筋横着切开，捻动一端，并重新粘到一起，你就会得到一个莫比乌斯环，它只有一个面。

一条碳原子带（位于图中每个六边形的角落）扭曲形成一个微小的莫比乌斯环。颜色突出了条带的扭曲行为，黄色从一边翻转到另一边

2017年，研究人员创造出碳纳米带，这种薄环形碳就像一条碳纳米管的微型切片。此项技术意味着有可能创造出一种扭曲的纳米带——莫比乌斯碳纳米带。为了制造这种极小的扭曲碳，研究人员使用一系列14种化学反应将单个更小的分子拼接到一起，日本冈崎市分子科学研究所的化学家濑川泰知（Yasutomo Segawa）与他的同事们于5月19日在《自然·合成》上就此作了报告。

尽管碳纳米管能够用来制造新型计算机芯片或添加到纺织品中创造出罕见属性的面料，但科学家至今依然不知道扭曲纳米带的任何实际应用。但是，濑川说道，这项工作提升了科学家制造微型碳结构的能力，特别是那些复杂的碳结构。

王麒　译自　《科学新闻》（Science News）2022年7月2日