Учёные уже довольно давно научились объединять кольца из атомов углерода в шары, трубки или листы. Но ещё до изобретения фуллеренов, углеродных нанотрубок и графена химики мечтали создать другую углеродистую структуру: замкнутую петлю из молекул бензола. Наконец, спустя более шести десятилетий, это им удалось: группа экспериментаторов из Университета Нагои в Японии создали неуловимый до того углеродный нанопояс.
Исследователи начали с объединения альдегида и бензилбромида. Используя ряд химических реакций, некоторые из которых редко использовались до этого, учёные объединили бензольные кольца в пояс, а затем добавили ещё связей, чтобы укрепить получившуюся конфигурацию. Методом рентгеноструктурной рентгенографии они показали, что в итоге получился нанопояс размером примерно 8 Å, состоящий из 12 бензольных колец, как показано ниже.
Шестиугольные «панели» располагаются перпендикулярно плоскости поперечного сечения пояса подобно решёткам ограды, окружающим сад.
Исследователи измерили флуоресценцию, поглощение света и спектр комбинационного рассеяния нанопоясов и показали, что они похожи на обычные нанотрубки, имеющие такой же диаметр и ориентацию бензольных колец. Это и не удивительно, поскольку нанопояс может служить основой для выращивания этих нанотрубок.
Используемые сейчас методы изготовления нанотрубок, как правило, создают мешанину из разных типов нанотрубок, каждый из которых имеет свои электронные и тепловые свойства. Нанопояса можно использовать для разработки нового метода их производства, позволяющего получать более однородные нанотрубки.