ТАСС, 11 февраля. Химики изучили строение в газовой фазе одной из производных форм фуллерена – необычной молекулярной формы углерода – фторфуллерена. Ученые обнаружили, что она может быть использована для производства устройств гибкой электроники, пишет пресс-служба МГУ им. Ломоносова. Результаты исследования опубликовал The Journal of Physical Chemistry A.
"Полученные результаты позволяют лучше понять причины возникновения необычных свойств фторфуллеренов. Мы выяснили изомерный состав фторфуллерена C60F36 в конденсированной и газовой фазах. А так как он перспективен в качестве легирующей добавки для создания оптоэлектронных устройств, задача из фундаментальной моментально становится прикладной", – отметил один из авторов исследования, доцент МГУ им. Ломоносова Алексей Горюнков.
Фуллерены – выпуклые замкнутые многогранники, образованные 20 и более атомами углерода. Это единственная форма углерода, способная переходить в раствор и в газовую фазу без разложения. Более того, свойства фуллеренов можно контролируемо менять, поэтому фуллерены и их производные нашли свое место в медицине и органической оптоэлектронике. Они даже используются в качестве присадки к смазочным материалам. На основе фуллеренов создаются молекулярные магниты, также появились перспективы в спинтронике и квантовых вычислениях.
Самой уникальной производной фуллеренов считаются фторфуллерены. Их получают при помощи воздействия на фуллерены, например, молекулярным фтором. Эти соединения применимы для легирования, то есть добавления в состав для изменения свойств, органических полупроводников и создания на их основе оптоэлектронных устройств, в том числе светодиодов, фотоячеек, сенсоров и т.д.
Новый каркас
Возможность перевести фторфуллерены в раствор или в газовую фазу, как отмечают авторы работы, открывает возможность их применения для производства устройств гибкой электроники с использованием методов печатных технологий.
"В отличие от известных органических акцепторов, фторфуллерены менее летучи, что позволяет создавать более долговечные устройства. К тому же, фторфуллерены легко получить в одну стадию путем фторирования фуллеренов фторидами переходных металлов или молекулярным фтором", – пояснил еще один автор работы, коллега Горюнкова Игорь Шишков.
В новой работе ученые решили исследовать строение одного из фторфуллеренов – С60F36 – в газовой фазе. Предварительные расчеты показали, что изучаемая молекула должна быть совсем не похожа на традиционную форму фуллерена (С60) – футбольный мяч. В ходе экспериментов они показали, что при переходе от C60 к C60F36 углеродный каркас, действительно, сильно искажается.
Ученые уже получили предложение от одной из компаний исследовать строение в газовой фазе производных фуллерена, внутрь углеродного каркаса которых заключен металлокластер. Подобные соединения в перспективе можно использовать в компьютерной томографии, радиодиагностике и радиофармацевтике.