_ Sinteza a două noi carburi oferă o perspectivă asupra modului în care structurile complexe de carbon ar putea exista pe alte planete

Cercetătorii de la Universitatea din Bayreuth au obținut noi perspective în domeniul chimiei carbonului de înaltă presiune: au sintetizat două noi carburi — compuși de carbon și un alt element chimic — cu structuri unice. Rezultatele pot oferi o explicație neașteptată a răspândirii largi a hidrocarburilor aromatice policiclice în univers. Cercetarea este publicată în revista Nature Communications.

Carburele sunt compuși ai carbonului și a unui alt element chimic. Carburele nou sintetizate seamănă cu compuși metalo-organici și pot oferi o nouă perspectivă asupra comportamentului structurilor complexe de carbon la presiuni extrem de ridicate și la temperaturi ridicate.

Posibila existență sau formare a unor astfel de compuși în condițiile planetelor. ' interioarele pot avea implicații importante pentru geoștiințe și astrobiologie, deoarece ar putea fi originea hidrocarburilor și ar putea juca un rol în originea vieții.

Sub conducerea prof. dr. Leonid Dubrovinsky din Bavarez Geoinstitute și prof. dr. Natalia Dubrovinskaia de la Laboratorul de Cristalografie de la Universitatea din Bayreuth, cercetările asupra noilor compuși de carbon relevă că aceștia au elemente structurale similare cu cele ale moleculelor organice complexe, dar sunt deprotonați (adică nu conțin hidrogen) .

Pentru a realiza acest lucru, cercetătorii au folosit celule de nicovală de diamant care au comprimat cristalele minuscule de carbură de calciu la presiuni în intervalul de trei cifre gigapascal și le-au încălzit simultan la temperaturi de aproximativ 3000°C. Aceste condiții corespund celor de la o adâncime de 2.900 km în interiorul Pământului. Modificarea presiunii și a temperaturii a făcut ca carbura de calciu să formeze două noi carburi: polimorful de înaltă presiune al CaC2 și Ca3C7.

Deși polimorful de înaltă presiune al CaC2 are aceeași compoziție chimică ca și materia primă, se deosebeşte de acesta prin dispunerea spaţială a atomilor şi prin proprietăţile sale chimice. Polimorful posedă lanțuri de carbon care pot exista în condiții care le depășesc cu mult pe cele cunoscute pentru existența compușilor organici convenționali.

Formarea unor astfel de compuși în condițiile din interiorul planetelor ar fi putut chiar juca un rol în originea vieții, deoarece ar putea fi originea hidrocarburilor.

Compusul cu formula chimică Ca3C7 nu a fost niciodată observat până acum, astfel încât sinteza și elucidarea structurii sale reprezintă un pas semnificativ înainte în înțelegerea comportamentului. a materialelor pe bază de carbon în condiții extreme.

Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky, cercetătorul principal al studiului, a explicat: „Descoperirile noastre nu numai că extind limitele chimiei carbonului cunoscute, dar oferă și o nouă perspectivă asupra modului în care structurile complexe de carbon ar putea exista în adâncul Pământului și, eventual, în alte corpuri planetare. „

„Asemănările dintre aceste carburi de înaltă presiune și compușii metalo-organici deprotonați deschid posibilități interesante pentru proiectarea de materiale noi cu proprietăți electronice, magnetice și optice unice”, a adăugat prof. dr. Natalia Dubrovinskaia.

(Fluierul)