Une équipe de chercheurs de l'Université d'Oxford et d'IBM Research a pour la première fois synthétisé avec succès le cyclocarbone composé multi-carbone en forme d'anneau. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit le processus qu'ils ont utilisé et ce qu'ils ont appris sur les liaisons qui maintiennent un cyclocarbone ensemble.

Le carbone est l'un des éléments les plus abondants, et s'est avéré exister sous de nombreuses formes, y compris les diamants et le graphène. Les chercheurs de ce nouvel effort notent que de nombreuses recherches ont été menées sur les formes les plus familières (allotropes) de la façon dont elles sont liées. Ils notent en outre que les types de carbone moins connus n'ont pas reçu autant d'attention. Un de ceux-là, appelé cyclocarbone, a même fait l'objet de débats. Les formes à deux voisins sont-elles liées par des liaisons de même longueur, ou y a-t-il des liaisons alternées de longueurs plus courtes et plus longues ? La réponse à cette question a été difficile à trouver en raison de la grande réactivité de ces formes. Les chercheurs avec ce nouvel effort se sont donné pour tâche de trouver la réponse une fois pour toutes.

L'approche de l'équipe consistait à créer une molécule précurseur, puis à la réduire à la forme souhaitée. À cette fin, ils ont utilisé la microscopie à force atomique pour créer des lignes linéaires d'atomes de carbone au sommet d'un substrat de cuivre recouvert de sel pour empêcher les atomes de carbone de se lier au sous-sol. Ils ont ensuite rejoint les lignes d'atomes pour former le précurseur d'oxyde de carbone C 24 O 6 , une forme triangulaire. Prochain, l'équipe a appliqué une haute tension à travers l'AFM pour cisailler l'un des coins du triangle, résultant en un C 22 O 4 former. Ils ont ensuite fait de même avec les deux autres coins. Le résultat était un C 18 anneau - un cyclocarbone de 18 atomes. Après avoir créé l'anneau, les chercheurs ont découvert que les liaisons qui le maintenaient ensemble étaient les liaisons alternées de type long et court qui avaient été précédemment suggérées.

Les chercheurs notent que leur technique permet d'autres expérimentations - ils pourraient essayer de fusionner des cyclocarbones, par exemple, créer de nouveaux types de molécules et, par extension, matériaux. Ils notent en outre que la technique ouvre également la porte à la création de nouveaux types d'électronique basés sur le transfert d'un seul électron.