新形式的纯碳通过操纵原子产生

一种新的分子形式碳它既不是富勒烯，也不是石墨烯的亲戚。IBM和牛津大学的研究小组使用原子操作制造了一个18个碳的圆，并用原子力显微镜(AFM)分析了它的结构。

纯碳已知只有两种形式——金刚石和石墨，直到最近富勒烯和石墨烯加入了这两种形式。多炔分子链，交替的单键和三碳键，也是纯碳，除了链的两端必须以某种方式被覆盖——除非它们可以连接起来。三键的量子力学表明，多炔是直线，但研究人员推测，如果链足够长，就有可能引入少量的曲率形成一个圆，然后将其连接起来。

几十年来，化学家们一直在研究一种新的纯碳环状分子形式——环多炔的可能性。一些研究人员通过激光蒸发石墨成功地制造出了这种分子，但这些分子的寿命太短，无法通过结构研究来证明它们的化学结构。

去年，团体哈利安德森而且Przemyslaw Gawel英国牛津大学和狮子座总在瑞士IBM研究中心成功地生产了直聚乙烯分子线原子操作，然后用AFM对它们进行表征．“制造新的碳同素异形体实际上是聚乙烯表面化学的最初动机，”安德森说，他从20世纪90年代的博士后时代就一直怀有这一雄心壮志。

现在这些组织已经使用同样的技术在氯化钠表面产生环碳，并对分子进行了表征．考虑到一个由18个碳原子组成的环，它们有两种根本不同的连接方式——要么是单键和三键交替，就像聚乙烯一样，要么是双键，就像积雨烯一样。在后一种情况下，所有的键看起来应该是相等的，而在前一种情况下，三键应该看起来比单键更短，电子密度更高。

在苏黎世进行的AFM清晰地显示了聚乙烯结构，确定了cyclo[18]碳为圆形聚乙烯和一种新的碳同素异形体。

里克Tykwinski来自埃德蒙顿的阿尔伯塔大学的教授对这一消息表示了热烈的欢迎，他评论道:“这是一个了不起的成就——当然不是每天都能发现并描述一种新的碳分子形式!””