據最新一期《自然·合成》報道，美國科羅拉多大學研究人員開展的一項研究，已成功合成出科學家們數十年來孜孜以求的一種新型碳——石墨炔。該成果填補了碳材料科學長期存在的空白，或為電子

、光學和半導體材料研究開辟全新的途徑。

長期以來，科學家們不斷探索構建新的碳同素異形體
，石墨炔正是研究的焦點之一
，因為它與另一種受到工業界高度青睞的碳“神奇材料”石墨烯相似。石墨烯研究已經在2010年獲得了諾貝爾物理學獎。然而在石墨炔領域，盡管經過數十年的理論研究和實踐，科學家隻創建出幾個石墨炔片段。

根據sp2、sp3和sp雜化碳（或碳原子與其他元素結合的不同方式）及(ji)其(qi)相(xiang)應(ying)鍵(jian)的(de)利(li)用(yong)方(fang)式(shi)
，可(ke)采(cai)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)方(fang)式(shi)構(gou)建(jian)碳(tan)同(tong)素(su)異(yi)形(xing)體(ti)。最(zui)著(zhu)名(ming)的(de)碳(tan)同(tong)素(su)異(yi)形(xing)體(ti)是(shi)常(chang)用(yong)於(yu)鉛(qian)筆(bi)和(he)電(dian)池(chi)等(deng)工(gong)具(ju)的(de)石(shi)墨(mo)以(yi)及(ji)金(jin)剛(gang)石(shi)，它(ta)們(men)分(fen)別(bie)由(you)sp2碳和sp3碳製成。

科學家們利用傳統化學方法成功地創造了各種同素異形體，包括富勒烯（其發現於1996年獲得諾貝爾化學獎）和石墨烯。然而，這些方法不允許不同類型的碳以任何大容量一起合成，這使得推測具有獨特電子傳導、機械和光學特性的石墨炔材料，停留在理論階段。

科羅拉多大學博爾德分校化學係教授張偉團隊使用炔烴複分解過程以及熱力學和動力學控製
，成功地創造出以前從未實現的成果：一種可與石墨烯的導電性相媲美但可控的材料。炔烴複分解是一種有機反應，需要重新分配或切割、重整炔烴化學鍵（一種具有至少一種碳—碳三重共價鍵的碳氫化合物）。

張偉表示，石墨烯和石墨炔之間有很大的區別，而石墨炔有望成為“下一代奇跡材料”。

雖sui然ran材cai料liao已yi經jing成cheng功gong創chuang建jian
，但dan研yan究jiu團tuan隊dui希xi望wang進jin一yi步bu研yan究jiu它ta的de特te定ding細xi節jie，包bao括kuo如ru何he大da規gui模mo創chuang建jian材cai料liao以yi及ji如ru何he對dui其qi進jin行xing操cao作zuo。張zhang偉wei說shuo，研yan究jiu團tuan隊dui正zheng在zai嚐chang試shi從cong多duo個ge維wei度du探tan索suo這zhe種zhong新xin型xing材cai料liao
，包bao括kuo實shi驗yan和he理li論lun，從cong原yuan子zi級ji到dao真zhen正zheng的de設she備bei，這zhe些xie努nu力li將jiang有you助zhu於yu弄nong清qing楚chu該gai材cai料liao的de電dian子zi傳chuan導dao和he光guang學xue特te性xing如ru何he用yong於yu鋰li離li子zi電dian池chi等deng工gong業ye應ying用yong。

【總編輯圈點】

柔軟的鉛筆芯和堅硬的金剛石，本質都是一種物質——碳。它們是碳同素異形體。原子與原子之間通過不同的“雜化”方fang式shi就jiu會hui產chan生sheng不bu同tong的de微wei觀guan結jie構gou，最zui為wei大da名ming鼎ding鼎ding的de新xin型xing材cai料liao是shi石shi墨mo烯xi，對dui它ta的de研yan究jiu曾zeng斬zhan獲huo諾nuo貝bei爾er物wu理li學xue獎jiang。在zai實shi驗yan上shang，我wo國guo科ke研yan人ren員yuan也ye曾zeng合he成cheng出chu石shi墨mo炔que。但dan它ta們men隻zhi停ting留liu在zai實shi驗yan階jie段duan

，離li理li想xiang狀zhuang況kuang比bi較jiao遙yao遠yuan。這zhe次ci，科ke研yan人ren員yuan表biao示shi他ta們men創chuang造zao出chu了le石shi墨mo炔que，並bing嚐chang試shi從cong多duo個ge維wei度du對dui它ta進jin行xing探tan索suo。這zhe是shi一yi個ge正zheng在zai開kai啟qi的de領ling域yu，至zhi於yu能neng開kai啟qi到dao什shen麼me程cheng度du，還hai需xu要yao多duo方fang努nu力li。