Anglis gali suformuoti naujos rūšies gelį

Sferinė anglies molekulė C₆₀, dar vadinama bakminsterfulerenu, domina mokslininkus savo unikaliomis savybėmis ir galimybe ją pritaikyti nanotechnologijų ir elektronikos pramonėje. Visai neseniai tyrėjams pavyko išsiaiškinti, jog C₆₀ turėtų pasižymėti dar viena keistenybe: esant tam tikroms sąlygoms šios molekulės gali suformuoti vienkomponentį gelį. Kiek iki šiol yra žinoma, visi geliai yra sudaryti iš dviejų komponentų – tolygiai pasiskirsčiusios medžiagos (koloido) ir jos tirpiklio.

Anksčiau mokslininkai išsiaiškino, jog C₆₀ gali būti skirtingų medžiagos fazių, įskaitant kietąją ir skystąją. Tačiau chemikas Patrikas Rojalis (Patrick Royall) iš Bristolio universiteto (Jungtinė Karalystė) kartu su kolega Stivenu Viljamsu (Stephen Williams) iš Nacionalio Australijos universiteto atrado, kad teoriškai C₆₀ gali būti ir tankios skystosios fazės, kurios skiriamasis bruožas yra tarpusavyje susijungę telkiniai, suformuojantys gelio struktūrą. Tokį gelį sudaro tiktai anglis.

Skirtingų darinių modeliavimo duomenys: (a) atskirtas befazis skystis, (b) atskirtas fazinis kristalas, (c) gelis ir (d) atskirti telkiniai

Savo darbe mokslininkai atliko kompiuterinį modeliavimą, kuris parodė, jog C₆₀ gali suformuoti gelį esant gana aukštai temperatūrai ir labai didelei gesimo spartai. Kompiuteriniai modeliavimai atskleidė, kad C₆₀ gelis susidaro per maždaug 10 nanosekundžių ir kambario temperatūroje išlieka stabilus mažiausiai 100 nanosekundžių („mažiausiai“, nes pavyko sumodeliuoti tik 100 nanosekundžių scenarijų). Nors gelis ėmė šiek tiek kristalizuotis, tyrėjai mano, jog jis turėtų išlikti stabilus daugiau nei 100 nanosekundžių. Vis dėlto galiausiai gelis pereitų į kristalinį ir dujinį būvį.

Mokslininkų įsitikinimu, C₆₀ gelio egzistavimą patvirtinti eksperimentiškai būtų ganėtinai sudėtinga, daugiausia dėl itin didelės gesimo spartos, kuri šiuolaikinių eksperimentų metu kol kas nėra pasiekiama. Vis dėlto tyrėjai nenukabina nosies, nes tikisi sugalvoti, kaip būtų galima sumažinti šią spartą. Kitas kelias – didesnių, pavyzdžiui, C₅₄₀, fulerenų panaudojimas, mat jie taip pat gali suformuoti anglies gelį. Bet kokiu atveju, galimas vienkomponenčio gelio egzistavimas leistų geriau suprasti bendrą gelių prigimtį.