Si20 — на пути к кремниевым фуллеренам

Открытие сферической молекулы C60 в 1985 г. стало толчком к развитию нанотехнологии. Долгие поиски подобных фуллеренам молекулярных «клеток» из кремния недавно увенчались открытием додекаэдра Si20, синтезированного в Университете Гёте (Франкфурт-на-Майне, Германия).

Si20 по размерам примерно соответствует молекуле C60, но значительно отличается от нее по типу связей. Все атомы углерода в C60 имеют координационное число (количество ближайших соседей) три и формируют двойные связи. В кремниевом додекаэдре координационное число четыре, и связи — одиночные. Поэтому он структурно близок к молекуле додекаэдрана (C20H20).

«В свое время додекаэдран считался вершиной органической химии, поскольку сначала его могли синтезировать только посредством 23-этапного процесса. Наша же клетка Si20 создается всего за один шаг из блоков Si2», — сообщил профессор Матиас Вагнер (Matthias Wagner).

Полость внутри Si20 всегда заполнена ионом хлора. Франкфуртские химики поэтому предполагают, что оболочка формируется вокруг аниона, и его присутствие определяет ее структуру. На поверхности кластер состоит из симметрично расположенных восьми атомов хлора и дюжины групп Cl₃Si.

Новые молекулы, о получении которых сообщил журнал Angewandte Chemie, стабильны, могут сцепляться между собой, образуя объемные наносети, и имеют интересные перспективы применения в полупроводниковой индустрии.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI