La identificación de nuevos enlaces químicos es crucial para el diseño de nuevas estructuras de materiales. Un equipo dirigido por Jani Kotakoski en la Universidad de Viena y Jannik Meyer en la Universidad de Tübingen ha encontrado nuevas configuraciones inesperadas de oxígeno y nitrógeno en el grafeno.
La vida tal como la conocemos se basa en un puñado de diferentes tipos de átomos llamados elementos, entre ellos carbono, nitrógeno y oxígeno. Lo que permite la complejidad de la vida es la capacidad de los átomos para conectarse entre sí a través de enlaces químicosformar estructuras más grandes. Conocer las posibles estructuras de unión permite a los científicos comprender los componentes básicos de la vida y diseñar estructuras completamente nuevas.
Cada tipo de átomo puede formar un número característico de enlaces dependiendo del número de electrones disponibles. En consecuencia, los libros de texto de química dicen que el carbono puede tener hasta cuatro enlaces, el nitrógeno hasta tres y el oxígeno solo uno o dos. Ahora, unEl equipo dirigido por Jani Kotakoski en la Universidad de Viena y Jannik Meyer en la Universidad de Tübingen anteriormente Universidad de Viena, ha estudiado la unión de una gran cantidad de átomos de nitrógeno y oxígeno utilizando microscopía electrónica de transmisión de barrido de última generación.Esto fue posible al incrustar los átomos en el material de carbono de un átomo de espesor, el grafeno.
Se encontró que los átomos de nitrógeno y oxígeno se unían a sus vecinos en una rica variedad de configuraciones. En su mayor parte, el estudio confirmó la imagen del libro de texto, que ahora se podía mostrar con imágenes directas de átomos reales: los átomos de nitrógeno estaban unidos a doso tres átomos de carbono, mientras que la mayoría de los átomos de oxígeno tenían dos vecinos de carbono. "Sin embargo, lo que realmente nos sorprendió fue la presencia adicional de estructuras con oxígeno unido a tres vecinos de carbono", dice Christoph Hofer, autor principal del estudio que fuepublicado recientemente en la revista Comunicaciones de la naturaleza : "Hasta ahora, la excepción del oxígeno con tres enlaces solo se conocía en un estado inusual de alta carga, denominado oxonio, que es difícil de estabilizar", explica. Esto está en contraste con el estudio actual, donde elEl estudio también reveló una configuración de "oxígeno emparejado" donde dos átomos de oxígeno ocupan sitios vecinos en la red de grafeno, pero no crean un enlace. Además de proporcionar nuevas ideas a los bloques de construcción devida, estas nuevas configuraciones de unión también pueden conducir al desarrollo de nuevos materiales.
En general, el estudio proporciona una descripción completa de las diferentes configuraciones de enlace para nitrógeno y oxígeno, ilustrado directamente a través de imágenes de los átomos individuales. Si bien el concepto de enlace de texto para carbono, nitrógeno y oxígeno se confirmó en su mayoría, estos elementos comunes pueden obviamentetodavía producen sorpresas después de décadas de estudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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