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全世界第二贵的东西是什么?

2018-01-09 11:03:50  2052

最近,英国牛津一家初创公司以每克1.67亿美金的价格卖出的内嵌富勒烯成为了全世界第二贵的东西,仅次于暗物质。据Designer Carbon Materials——世界上唯一生产这种稀有材料的公司所说,他们以总价33400英镑的价格卖出了200微克纯内嵌富勒烯。


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科学家捧着N@C60的模型 ( @符号代表碳笼包裹着氮原子)


内嵌富勒烯基本上就是被60个碳原子包裹着的1个氮原子。这些碳笼被称作巴克敏斯特富勒烯,因为外形与英式足球球面上的顶点相似,因此又被称作巴基球。

巴基球不能脱离碳的多功能性而存在。碳是用途最多的元素,碳分子可呈现出多种形式或同素异形体

分子由多个原子化学键合在一起。这些原子可以是不同的元素,比如水(H2O),也可以是同一元素,比如氧气(O2)。尽管如此,由单一元素构成的分子也不局限于一种形态。例如,氧可以形成臭氧(O3),和氧气形态不同。氧气和臭氧就是氧元素的两种同素异形体。氧还有另外两种同素异形体O4 和O8 ,不过并不常见。


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这些跟碳比起来就是小巫见大巫了。碳有10多种不同的同素异形体。和氧不同的是,这些同素异形体并不仅仅是在分子数目上不同,而是在结构上具备根本性差异。举例来说:

金刚石——最受青睐的碳同素异形体,以碳分子四面体键合成的格状形态存在。

石墨——在铅笔芯中普遍存在,堆积排列方式呈六边形棋盘格状。

石墨烯——因其种种创新性特质为人称道,存在形式仅为一层石墨。石墨烯在巴基球的空间形成中也发挥着作用。

富勒烯——以各种“3-D形状”存在。由60个碳分子组成的富勒烯是C60的一种形式。这60个分子可以排列为点缀着12个五边形的20个六边形。能想象出这个画面吗?这和普通的足球是一模一样的形状,区别在于富勒烯是空心的,生产商也不是运动厂商。

用60个碳原子组成一个分子,首先需要至少60个碳原子。有两种方式可以得到60个这样的原子。方法一,可以从一群更小的含有碳原子的分子入手,将它们化合在一起;方法二,将至少含有60个碳原子的大分子打散。


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内嵌富勒烯


我不清楚Designer Carbon Materials是如何生产出内嵌富勒烯的,但是很显然这绝非易事。他们是世界上唯一可以造出N@C60的公司。根据Ars Technica(美国知名科技博客媒体——译者注)报道,这家位于牛津的创业公司一天就可以生产半克富勒烯,只是质量和纯度会大打折扣。顶级N@C60一天的最大产量是50毫克,接着还需要数周时间来提纯。“我们是家新公司,才刚刚开始出售这项产品,”公司创始人基里亚克斯·波尔菲拉基斯博士说道。“但继第一笔交易完成后,我们收到了来自世界不同地区的订单,看起来用户的需求还在不断增加。”

富勒烯分子具有非比寻常的高导电性。然而其昂贵的价格及最特别之处在于超长的电子自旋寿命。这一特性使得富勒烯成为制造原子钟的完美材料。汽车工业对原子钟尤为感兴趣,因为原子钟可以将GPS精确度提升至毫米级。如果无人驾驶汽车想要普及推广并保证乘客安全,这点将至关重要。

“眼下,原子钟有一间屋子那么大。”牛津科技研究基金会理事卢修斯·加里说。“这种内嵌富勒烯可以让原子钟缩小成一块手机芯片的尺寸。这项科技可将会在各领域得到广泛应用。最显著的就是对无人驾驶车辆的控制。如果两辆车在乡村小路上狭路相逢,将它们的位置确定在两米内还不够,然而1毫米就足够了。”

“也许有一天,每部手机都会用上富勒烯。”加里先生说道。





文章转载自:未来论坛

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