Сверхжесткий материал на основе углеродных наноструктур со скандием впервые синтезировала команда ученых НИТУ «МИСиС», Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов и ИФ СО РАН. По аналогичной методике можно разработать новые сверхтвердые материалы, применимые в фотовольтаике, оптических приборах, наноэлектронике и биомедицине. Результаты исследования опубликованы в журнале Carbon.

Фуллерены – открытые в прошлом веке соединения, состоящие из атомов углерода. Представляют из себя многогранники с пяти- и шестиугольными гранями, как у футбольного мяча. Российские ученые получили эндоэдральные фуллерены с «наполнителем» из скандия в достаточном для изучения их полимеризации количестве.

«Исследование показало, что с атомов скандия происходит перетекание заряда на атомы углерода, что усиливает химическую активность фуллеренов и стимулирует процесс полимеризации. В этом случае материал получается менее жёстким по сравнению с кристаллами полимеризованных фуллеренов без скандия, но в то же время и давление фазового перехода уменьшается, что упрощает экспериментальное получение данной структуры», — поясняет Павел Сорокин, доцент, ведущий научный сотрудник НИЛ «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС».

Ученые утверждают, что эндоэдральные фуллерены можно рассматривать не только как наноструктуры, которые представляют фундаментальный интерес, но и как перспективный материал. Например, полимеры эндоэдральных фуллеренов могут найти применение в солнечных батареях и ультражестких материалах.