Forskare i Göteborg skapar ny tredimensionell form av kol

Ett forskarlag vid Göteborgs universitet har i samarbete med forskare från bland annat Chalmers och Stockholms universitet lyckats tillverka en ny tredimensionell kolallotrop. Materialet har fått namnet diamondiyne och kan liknas vid en porös diamant. Upptäckten, som presenteras i den vetenskapliga tidskriften Angewandte Chemie, innebär att kemister för första gången har lyckats skapa en stabil, konstgjord kolkristall som bygger ett expanderat nätverk i tre dimensioner.

Men hur fungerar egentligen en porös diamant? Vanliga diamanter består av tätt sammanpressade kolatomer i en hård tetraederstruktur, en form som i naturen kräver enormt högt tryck och hög temperatur för att bildas. I diamondiyne länkas kolatomerna i stället samman genom trippelbindningar i så kallade diynegrupper. Den geometriska grundformen som tetraeder bevaras, men atomgrupperna skapar regelbundna tomrum mellan noderna. Reaktionen sker helt utan högt tryck: materialet kristalliseras som en tunn film i gränsytan mellan två vätskor med hjälp av relativt enkel laboratorieutrustning.

Kristallstrukturen har bekräftats med elektronmikroskop vid Stockholms universitet, där forskarna kunnat avläsa det upprepade mönstret i nanometerskala. Forskarlaget kartlägger nu materialets mekaniska och elektroniska egenskaper för att undersöka hur dess öppna struktur bäst kan användas, exempelvis inom energilagring och molekylär filtrering.