Физики синтезировали невозможную молекулу триангулен

Молекула называется триангулен и выглядит похожей на графен, двухмерный слой углерода с атомами, расположенными шестиугольником. Атомы углерода в каждом углу треугольной молекулы соединены с атомами водорода. Важно то, что молекула содержит два свободных электрона, именно поэтому ее так сложно было создать — электроны стремятся создавать пары, поэтому молекулы со свободными электронами высокореактивны и оттого нестабильны.

Лео Гросс и его команда ученых из швейцарского центра IBM Research подошли к созданию молекулы не стандартным для химии путем — вместо химических реакций они использовали атомно-силовой микроскоп, созданный ими в 2009 году.

Для создания триангулена ученые использовали молекулу-прототип с двумя лишними атомами водорода на том месте, где у триангулена должны быть свободные электроны. Разместив ее под микроскопом, они использовали монооксид углерода и золотой наконечник, чтобы ее изучить, а затем двумя точными разрядами отделили атомы водорода, оставив два свободных электрона. Триангулен оставался стабилен в течение четырех дней.

«Триангулен оказался первой молекулой, которую не смогли создать химики, а нам это удалось», — заявил Гросс в интервью изданию Nature.

Этот эксперимент, помимо торжества физики над химией, имеет и практическое значение: когда ученые протестировали магнитные свойства молекулы, они подтвердили, что два свободных электрона обладают одинаковыми спинами, и ими можно управлять. Такие молекулы могут найти применение в создании квантовых компьютеров, пишет Quartz.

Новую молекулярную структуру, способную нейтрализовать ядерные отходы и химические вещества, изобрели ученые Университета Индианы. Существование такой «супермолекулы» с двумя отрицательно заряженными ионами ранее считалось невозможным.