Węgiel występuje w różnych odmianach alotropowych. Obok diamentu i grafitu istnieją zupełnie niedawno odkryte formy o zadziwiających właściwościach. Na przykład grafen, który jest tak cienki, że składa się zaledwie z jednej warstwy atomów, ale ma tak niezwykłe właściwości, że staje się obiecującym kandydatem do zastosowań w elektronice i inżynierii high-tech.
W grafenie każdy atom węgla jest połączony z trzema sąsiadami, tworząc sześciokąty ułożone w sieć o strukturze plastra miodu. Badania teoretyczne wykazały, że atomy węgla mogą układać się w inne płaskie wzory sieciowe, nadal wiążąc się z trzema sąsiadami, ale żadna taka struktura nie została dotychczas stworzona.
Udało się to dopiero naukowcom z Uniwersytetu w Marburgu w Niemczech i Uniwersytetu Aalto w Finlandii. Zbudowali oni sieć węglową, która jest cienka jak grafen, ale składa się z kwadratów, sześciokątów i ośmiokątów. Badacze potwierdzili istnienie tej unikalnej struktury za pomocą mikroskopii skaningowej o wysokiej rozdzielczości. Odkryli też, że jej własności znacznie różnią się od tych, które posiada grafen. Nową sieć nazwali: bifenylen.
W przeciwieństwie do grafenu i innych form węgla, nowa sieć ma właściwości metaliczne. Wąskie paski sieci, o szerokości zaledwie 21 atomów, już zachowują się jak metal, podczas gdy grafen przy tej wielkości jest półprzewodnikiem.
- Te paski mogłyby być wykorzystane jako przewody w przyszłych urządzeniach elektronicznych opartych na węglu - powiedział profesor Michael Gottfried z Uniwersytetu w Marburgu, który kieruje zespołem. Naukowcy uważają, że „ta nowatorska sieć węglowa może również służyć jako doskonały materiał anodowy w bateriach litowo-jonowych”.
Nowy materiał powstał poprzez złożenie cząsteczek zawierających węgiel na niezwykle gładkiej powierzchni złota. Cząsteczki te najpierw tworzą łańcuchy, które składają się z połączonych sześciokątów, a następnie, w wyniku reakcji, łączą te łańcuchy ze sobą, tworząc kwadraty i ośmiokąty.
Ważną cechą łańcuchów jest to, że są one chiralne, co oznacza, że istnieją w dwóch lustrzanych odbiciach, jak lewa i prawa ręka.
