Descoberta nova forma de carbono: “poroso ordenado de longo alcance”

Os tipos de carbono mais conhecidos e mais utilizados atualmente são grafite, diamante, grafeno ou fulerenos, em formas mais alotrópicas. 

Porém, a comunidade científica perseguido um outro tipo de carbono, hibridizado sp2, com uma curvatura negativa: o “schwarzite“. Na teoria existe, na prática anda-se à procura.

O carbono pode ser moldado em alguns dos poros periódicos de certos zeólitos, através de deposição de vapor; mas o modelo é incompleto porque alguns poros são muito estreitos. Assim não se conseguem criar schwartzitos de carbono por rotas de modelagem.

Mas uma equipa de cientistas asiáticos, da Coreia do Sul e da China, descobriu uma nova forma de carbono. O estudo foi publicado na revista Nature. O professor Yanwu Zhu partilhou o interesse de outro autor do estudo, o professor Ruoff: as superfícies mínimas triplamente periódicas, e como o carbono ligado trivalentemente pode, em princípio, produzir estruturas idênticas nas construções matemáticas. As tais “schwarzitas de carbono”, ou “carbono de curvatura negativa”.

A equipe explica que, para produzir essa nova forma de carbono, foi utilizado como material de base o pó de fulereno C60 (buckminsterfulereno, também chamado de moléculas de buckyball). A equipe utilizou assim um potente agente de transferência de electrões (α-Li3N) para formar um novo tipo de carbono, começando com o fulereno cristalino. Então nomearam esta inovação: “carbono poroso ordenado de longo alcance”. CPOLA, sigla em português.

Verificou-se que a formação do CPOLA ocorreu em condições estreitas de temperatura e relação carbono/Li3N. O aquecimento de até 550.ºC com uma proporção de 5:1 entre carbono e Li3N causa a destruição parcial (quebra de algumas ligações C-C) das buckyballs, o que resultou na descoberta da estrutura quebrada da gaiola C60 encontrada no CPOLA. 

A condutividade eléctrica é de 1,17 × 10−2 S cm-1 à temperatura ambiente, e a condução a uma temperatura inferior a 30 Kelvin parece ser uma combinação de transporte metálico em distâncias curtas pontuadas por salto de portadora.

Agora está aberto o caminho para outros carbonos cristalinos a partir de C60(s) – e talvez de outros fulerenos como C70, C76, C84, entre outros.