Атом внутри сферы: как молекула за 140 миллионов долларов изменит ваш смартфон

Когда мы задумываемся о самых дорогих материалах на Земле, на ум приходят бриллианты, редкие металлы или роскошная недвижимость. Но лидером по стоимости является субстанция, далёкая от этих образов — молекула азотно-эндоэдрального фуллерена, чья цена достигает 110 миллионов фунтов стерлингов (около $140 млн) за грамм. Это вещество, созданное человеком, открывает новые горизонты в технологиях.

В основе этой уникальной молекулы лежит структура из 60 атомов углерода, собранных в сферическую "клетку", так называемый "баковский шар", внутри которой заключён атом азота. Эта необычная конфигурация придает молекуле выдающиеся физические и электронные свойства. Одним из самых важных свойств является продолжительное время жизни электронного спина.

Применение: высокоточные приборы и атомные часы

Это делает материал незаменимым в высокоточных научных приборах, включая атомные часы. Благодаря этой молекуле, стало возможным создание миниатюрных атомных часов, способных значительно улучшить существующие технологии.

Вещество было впервые синтезировано стартапом Designer Carbon Materials. Первая партия в 200 мг была продана в 2015 году за рекордные 110 миллионов фунтов, что сделало эту субстанцию самой дорогой на планете. Оксфордский университет назвал это соединение "самой дорогой вещью на Земле", подчеркивая его исключительную ценность.

Миниатюрные атомные часы: революция в технологиях

Главное направление применения фуллерена — создание миниатюрных атомных часов. Если раньше такие часы занимали целые комнаты, то теперь, благодаря этой молекуле, стало возможно их производство в чипах размером с микросхему. Это открывает новые перспективы для различных отраслей.

Эти часы могут измерять время с точностью до доли миллиметра, что радикально повысит точность GPS, улучшит системы автономной навигации и откроет новые горизонты в мобильных технологиях. Эти изменения приведут к более точным и надежным системам.

"Представьте себе миниатюрные атомные часы прямо в смартфоне. Это следующая революция в мобильной связи", — заявил в 2015 году д-р Кириакос Порфиракис, ученый из Оксфорда, работающий с фуллеренами с 2001 года, подчеркивая огромный потенциал данной технологии.

Разработка обещает революцию не только в гаджетах, но и в автономных транспортных средствах. По словам Люциуса Кэри, директора фонда Oxford Technology SEIS, такая молекула позволит внедрить часы в микрочипы автомобилей. Это даст автопилотам способность определять своё положение с точностью до миллиметра, что станет огромным шагом вперёд для безопасности и управления.

Ключевые преимущества этой технологии:

• Долгоживущий электронный спин
• Возможность миниатюризации атомных часов
• Сверхточная синхронизация для GPS и автопилотов
• Расширение возможностей мобильных устройств

С учётом всех этих факторов, азотно-эндоэдральный фуллерен — не просто молекула, а инструмент, который открывает путь к новой технологической эпохе. Данная разработка способна изменить мир.

Интересные факты:

• Фуллерены были открыты в 1985 году группой ученых под руководством сэра Гарольда Крото и Роберта Кёрла.
• Нобелевская премия по химии за открытие фуллеренов была присуждена в 1996 году.
• Фуллерены имеют сферическую или эллипсоидную форму, что делает их уникальными.
• Азотно-эндоэдральные фуллерены используются в различных областях, от электроники до медицины.