牛津大学研发最贵材料 每克1亿英镑

最近，英国《每日电讯报》网站报道称，牛津大学的碳材料设计公司正在生产“内部富勒烯”材料。该公司以22，000英镑的价格出售了第一批200微克的“内部富勒烯”材料，相当于每克1亿英镑。一些媒体称其为世界上最昂贵的材料。

为什么“内部富勒烯”材料如此昂贵？

富勒烯是继石墨和金刚石之后发现的元素碳的第三种同素异形体。1985年，英国化学家哈罗德·沃尔特尔·克洛索和美国科学家理查德·斯莫利发现了富勒烯C60，并提出了它的笼状结构。1990年，德国科学家首次合成了克级的C60分子。那么，牛津大学科学家生产的“内面富勒烯”材料有什么独特之处，为什么它如此昂贵？

中国科学院化学研究所研究员、科技部纳米重大科学研究项目首席科学家王春如告诉《科学日报》，嵌入氮原子的内面富勒烯很难生产、分离和储存，这就是为什么它特别昂贵。这种分子很难生产。它通常是在室温下用氮离子轰击C60产生的。大多数氮离子既不能打破C60碳笼，也不能打破碳笼。只有少量的氮原子以合适的轰击角度可以打破碳笼，耗尽氮离子的能量，然后碳笼可以自行修复，得到氮内六方富勒烯。从其他C60中分离和纯化少于十分之一的氮内面体富勒烯也是一项极其困难的任务。最后，嵌入氮原子的富勒烯不稳定，难以储存。

“单个氮原子非常活跃。如果没有富勒烯C60作为碳笼来保护它，它会立即与其他物质发生反应，因此它是一种极其不稳定的*基。”王春茹说:“将氮原子放入富勒烯碳笼后，如果没有外界干扰，它将长期保持稳定。然而，如果它受到光、热和其他因素的影响，它会从笼中跑出来，因此必须保护氮内面体富勒烯不受光和低温的影响。”

或者将开启移动导航的革命

牛津大学碳设计公司创始人、纳米材料科学家基里耶·波夫·拉希兹博士说:“内部富勒烯材料将被用来制造小型便携式原子钟。”。想象一下，一个微型原子钟可以装在智能手机里随身携带。这是下一次手机革命。"

事实上，他所说的革命应该是移动导航的革命。“据我了解，他所谓的手机革命实际上是指这种材料对于手机导航的定位功能。它可以提高手机的定位精度，用于手机的高精度定位。”王春茹说，“导航和定位与时间的准确性密切相关。基里耶·波夫·拉奇斯博士的意思是，通过在手机中嵌入一个高精度的氮内面富勒烯原子钟，手机的全球定位系统导航可以精确到1毫米。如果能够实现，这确实是移动导航领域的一场革命。”

应用领域还有待开发。

王春如认为，由于氮内六方富勒烯材料价格昂贵，其应用领域实际上非常有限，要体现其价值必须是不可替代的。现在最重要的应用是高精度定位。很难想象这种材料能在其他领域大规模应用。

“事实上，十多年前，欧洲国家在制备和分离这种内面富勒烯材料上投入了大量资金。当时，它主要用于开发量子计算机，但没有付诸实践，因为这种材料特别难制备，而且稳定性差。”王春茹说:“从理论上讲，英国科学家开发的含氮富勒烯材料有可能制造出高精度的原子钟。然而，我认为这不是一项可以在短时间内实现的技术。发展可能需要很长时间。例如，如何克服这种材料对光和热的恐惧，并在原子钟的制备和使用中保持这种材料的稳定性是至关重要的。”

(北京，12月8日，《科技日报》)