Синтезированные наноленты пентагептита проявили металлические свойства

Углерод способен образовывать материалы с очень разными электрическими свойствами. В журнале Nature 28 октября 2026 года описан синтез нанолент пентагептита — каркаса из пяти- и семичленных углеродных колец. Для одного из полученных вариантов исследователи подтвердили металлический характер проводимости.

Что такое пентагептит и почему он необычен

Обычный углерод в двумерной форме — это графен с гексагональной (шестиугольной) решёткой бензоидного типа. Пентагептит был предсказан ещё в 1996 году: это гипотетическая плоская углеродная структура, в которой все ячейки — пятиугольные или семиугольные. По расчётам, двумерный пентагептит должен быть металлическим изомером графена: его электронная зона пересекает уровень Ферми, что означает проводимость без запрещённой щели.

Работу выполнили исследователи Научно-технического университета Китая. Синтез проводили на поверхности серебра: при нагреве исходные молекулы перестраивались, а последующее объединение цепочек формировало ленты с нужным сочетанием колец. Такой подход позволил получить и сравнить две структуры.

Два типа нанолент с разными свойствами

Синтез дал два варианта нанолент с немного различающейся структурой. Оба были детально охарактеризованы методами атомарной силовой и туннельной микроскопии высокого разрешения:

• Первый вариант, CPHN 1, проявил металлические свойства. Чтобы проверить перенос заряда, исследователи приподнимали конец ленты зондом сканирующего туннельного микроскопа и измеряли ток.
• Второй вариант, CPHN 2, оказался полупроводником с узкой запрещённой зоной. Поэтому металлическое поведение нельзя приписывать всем полученным лентам.

Что это меняет в материаловедении углерода

Ключевое значение работы — не в немедленном создании проводников для чипов (промышленная замена меди остаётся делом отдалённого будущего), а в демонстрации принципиальной возможности и отработке методологии атомарно точного синтеза небензоидных углеродных структур с заранее заданными электронными свойствами.

Читайте также: Графеновые наноленты выдержали гамма-радиацию и открыли путь к датчикам реакторов.

В перспективе такие структуры могут помочь в разработке углеродных проводников для наноэлектроники. Пока остаются вопросы воспроизводимости синтеза, контактов с другими материалами и включения лент в устройства. Лабораторная проводимость отдельного образца ещё не означает готовности технологии к массовому производству.