Araştırmacılar, ilk defa, fizikçilerin yaklaşık 70 yıldır peşinden koştuğu, triangulene adı verilen garip ve dengesiz özellikli üçgen biçimli bir molekül sentezledi.
Triangulene, grafene benzemektedir çünkü sadece bir atom kalınlığındadır. Fakat karbon atomu levhası yerine tirangulene bir üçgen oluşturmak için kenarları boyunca birleştirilen altı altıgen karbon molekülünden oluşur ki alışılmamış bir düzenlemeye sahip, iki eşleşmeyen serbest nitelikteki elektronun dengeli bir bağ oluşturamaması nedeniyle kimse geleneksel kimya yoluyla bugüne kadar bu molekülü sentezleyememişti.
Business Insider’da yer alan habere göre yaratılması zor bu molekül, IBM’den bir araştırmacı ekibi tarafından iğne benzeri bir mikroskop ucu kullanılarak tekil atomların istenilen formatta manipüle edilmesiyle oluşturuldu
Nature dergisinden Philip Ball’a konuşan İsviçre’deki IBM laboratuarından baş araştırmacı Leo Gross, “Triangulene , kimyagerlerin çok uğraştıkları ve başaramadığı bir molekül ve şu an yapısı hazır.” diyor.
Araştırmacılar, geleneksel olarak üretmesi mümkün olmayan kararsız molekülleri sentezleyebildikleri ilk molekül Triangulene değil ancak triangulene, yalnızca benzersiz yapısıyla değil aynı zamanda elektronik ve kuantum bilgisayarlarda yararlı özelliklere sahip olması ile çok özel bir konuma sahip.
67 YILA UZANAN KEŞİF
Triangulene ilk kez 1950 yılında Çek bilim insanı Erich Clar tarafından öngörüldü. Clar, en azından teorik olarak üçgen şeklindeki hidrokarbonun altı dairesel benzen molekülünden yapılabilirliğini hesapladı ki bu moleküller eşit sayıda atom ve elektrona sahipti ancak yapısından kaynaklı iki eşleşmemiş elektron açığa çıkartıyordu.
Clar denedi ve laboratuarda tirangulen yapmakta başarısız oldu. Bu inanılmaz derecede zor bir görevdi, çünkü eşleşmeyen bu iki elektron, eşleşmemiş halde kalmaktan hoşlanmıyordu, bu nedenle çevresindeki herhangi bir şeye tepki veriyordu.
Bilim insanlarının odaklandığı geleneksel sentez teknikleri , daha büyük yapılar oluşturmak bir araya getiren molekülleri irdeler. Ancak neredeyse 70 yıldır araştırmacılar bu şekilde triangulan oluşturmak için uğraşıyorlar.
Araştırmacılardan Niko Pavlicek, “Sentez oluşturduğunuz anda, oksitlenecektir de.” diyor.
IBM ekibi bunu farklı bir teknik kullanarak çözdü, bir molekülden molekül yapısı oluşturmak yerine, önce daha büyük bir öncü yapı oluşturdu ve sonra onu aşağı doğru kırdı.
Öncü yapı, dengeli olabilmesi için birkaç ekstra hidrojen atomuna sahipti. Bu hidrojen atomları, bir elektron demeti kullanılarak patlatıldı ve kararsız triangulen molekülü bırakıldı.
Yapıyı bir taramalı sondalı mikroskopi kullanarak görüntüleyebildiler.
IBM araştırmasına dahil olmayan ancak daha önce triangulen sentezi üzerine çalışan ve Nature dergisine konuşan diğer araştırmacı olan Japonya’daki Osaka City Üniversitesi’nden Takeji Takui “Bildiğim kadarıyla değiştirilmemiş triangulen’in ilk kez sentezlenmesi.”
‘BEKLENMEYEN ÖZELLİKLER’
Yeni malzemebazı benzersiz ve beklenmedik özellikler taşıyor. Tahmin edilebileceği gibi, Ekip, – triangulen molekülündeki iki elektronun molekül seviyesinde manyetik hale getirdiği ve kuantum bilgisayarlar hatta dönüz bazlı elektronik cihazlar üretmek için kullanışlı olma anlamına da gelen – iki eşleşmeyen serbest elektronun kararlı bir dönüşe sahip olduğunu gösterdi.
Ancak ekip aynı zamanda, bir deney süresince dört güne kadar bakır yüzeyinde kararlı kaldığını gördüler. Triangulen metalle reaksiyona girebileceği tahmin edilmişti ancak ve ekip bunun neden olmadığını anlamaya çalıştı.
Nature News’e konuşan Gross “Bakırda triangulen için hiçbir bağ oluşmadığına şaşırdık.” diyor:
“Bunun nedeni, tirangulenenin pi-radikal olması ve bunun eşleşmeyen serbest elektronların delokalize olmasını anlamına geldiğini düşünüyoruz.”
Triangulene hakkında öğrenilmesi gereken çok şey var ve bağımsız denetçilerle IBM araştırmacılarının yarattığı şeyin başarılması çok zor olan gerçekten üçgen şekilli molekül olup olmadığının doğrulanması gerekiyor. Yine de bu ilerleme diğer bilim ekiplerinin de bu keşifin açtığı yolda keşfi derinleştirme şansını arttırıyor.
Çeviri: Reha BAŞOĞUL