环十二碳三烯(研究人员创造出新碳环，解开50年化学奥秘，电子特性媲美石墨烯)

用精细的化学方法在一片食盐上进行了实验，实验结果使研究人员对一种有争议的碳形式有着前所未有的看法。

牛津大学和IBM的科学家使用一种叫做原子力显微镜的工具，制造了一个只有18个碳原子组成的环。研究人员长期以来一直在推测这一环的性质，但只能在没有研究其性质的情况下用气体生产它。 这个新的碳环有助于揭开其中一些属性的神秘面纱。

这项研究的通讯作者、牛津大学的一名研究员普兹米斯劳·盖威尔在一封电子邮件中告诉采访记者，这些分子的结构“在过去50年里科学家们一直各抒己见，没有定论”，“这是第一个显示结构的示例。”

石墨烯

你已经听说过，由碳制成的物质有各种各样的味道或同素异形体，其中每个碳原子与网状关系中的其他四个碳原子相连。石墨是碳排列成堆叠的二维板，而石墨烯是单层石墨。科学家们正在寻找一种称为环碳的同素异形体，特别是由18个碳原子组成的环[18]碳。（你可能听说过苯环或芳香环，它们与碳同素异形体不同，因为苯环的每个碳原子上都有氢原子。）

科学家们一直在寻找环碳化合物，希望弄清楚它们的结构是什么样的。具体地说，他们对碳是如何结合在一起感兴趣，无论是每个碳与邻居的两个电子结合，还是每个碳以一个电子与一个邻居的键结合，或三个电子以交替的方式与另一个邻居结合。当时在加州大学洛杉矶分校和日本大阪和东京城市大学的另一个研究小组分别在20世纪80年代末和90年代在气相合成了这种分子。但是，根据今天发表在《科学》杂志上的论文，虽然这些结果“诱人”，但研究小组无法确定这些环是由哪个键组成的。另外，环碳化合物很难搭配使用，它们弯曲的碳键使它们具有极强的活性，从而使它们结合很快转换成其他碳结构。

拆下支架以制作碳环

在表面上创建分子，以便他们可以实际研究它是一项艰苦的工作。 盖威尔（Gawel）尝试使用几种不同的方法合成环，但没有成功。 博士生洛雷尔·斯克里文（Lorel Scriven）最终加入了实验室并致力于创造前体分子，碳环，但需附加额外的分子以增加支持。

牛津大学的研究小组把这些分子运到了IBM公司，在那里，IBM的研究人员使用一种称为原子力显微镜的方法，将在超低温下保存在盐表面的分子的支架敲掉。原子力显微镜根据分子表面与显微镜微小尖端的相互作用进行探测。但是研究人员也可以在尖端施加电压脉冲以改变分子的结构。尽管有各种可能（IBM的研究作者凯瑟琳娜·凯撒告诉记者，前驱体爆炸了几次，脉冲可以破坏前驱体分子），研究人员最终创造出这个环并解开谜团，碳键以单键和三键交替排列。

"看到C-18的第一张照片，以及我几个月来一直在研究的所有化学成分，都是一次非常有益的经历。我立即给盖威尔发了一张照片，"斯克里文告诉采访记者。

正如来自IBM的研究作者利奥·格罗斯（Leo Gross）所强调的，这个小组并不是第一个合成环状碳的，许多研究团队认为是弗朗索瓦·迪德里奇的团队最先创造了环状碳。（但迪德里希拒绝对这发表评论）。

至于你可能对这些分子做些什么，答案就在于基础科学：弄清楚如何更容易地制造更多这些分子，包括更大的环。 但是，格罗斯说，碳环最终可能被制作成一种极其节能的计算机逻辑设备，在计算机技术领域中得到广泛应用。斯克里文说，与石墨烯一样，这些环可能具有令人兴奋的电子特性。

科学工作通常是这样的，一个问题刚解决了，就会立马转到下一个问题。人类的科学技术就是在不断探索解决问题中发展，不断深入了解自然，不断地掌握自然规律，揭开一个又一个自然的神秘面纱。