p Os químicos da Goethe University conseguiram sintetizar um composto apresentando um dodecaedro Si20. O sólido platônico, que foi publicado no Angewandte Chemie Diário, não é apenas esteticamente agradável, também abre novas perspectivas para a indústria de semicondutores. p A descoberta da molécula C60 em forma de bola de futebol em 1985 foi um marco para o desenvolvimento da nanotecnologia. Em paralelo com o campo de pesquisa em rápido crescimento dos fulerenos de carbono, os pesquisadores passaram muito tempo tentando em vão criar gaiolas de silício estruturalmente semelhantes. Os químicos da Goethe University conseguiram agora sintetizar um composto com um dodecaedro Si20. O sólido platônico, que foi publicado no Angewandte Chemie Diário, não é apenas esteticamente agradável, também abre novas perspectivas para a indústria de semicondutores.

p O dodecaedro Si20 é quase tão grande quanto a molécula C60. Contudo, existem algumas diferenças cruciais entre os tipos de ligação:Todos os átomos de carbono em C60 têm um número de coordenação de três e formam ligações duplas. No dodecaedro de silício, em contraste, todos os átomos têm um número de coordenação de quatro e estão conectados por meio de ligações simples, de modo que a molécula também está relacionada ao dodecaedrano (C20H20). "Em sua época, o dodecaedro era visto como o 'Monte Everest' da química orgânica, porque inicialmente só poderia ser sintetizado por meio de uma sequência de 23 etapas. Em contraste, nossa gaiola Si20 pode ser criada em uma etapa a partir de blocos de construção Si2, "explica o Prof. Matthias Wagner, do Instituto de Química Inorgânica e Analítica da Universidade Goethe.

p Os corpos ocos Si20, que foram isolados por seu aluno de doutorado, Jan Tillmann, são sempre preenchidos com um íon cloreto. Os químicos de Frankfurt, portanto, supõem que a gaiola se forma em torno do ânion, que, portanto, tem um efeito de determinação da estrutura. Na sua superfície, o cluster carrega oito átomos de cloro e doze grupos Cl3Si. Estes têm arranjos altamente simétricos no espaço, razão pela qual a molécula é particularmente bonita. Cálculos químicos quânticos realizados pelo grupo de pesquisa do professor Max C. Holthausen na Goethe University mostram que o padrão de substituição que foi observado experimentalmente de fato produz uma estabilização pronunciada da estrutura do Si20.

p No futuro, Tillmann e Wagner estão planejando usar os grupos âncora Cl3Si ligados à superfície para produzir nano-redes tridimensionais a partir de unidades Si20. Os pesquisadores estão particularmente interessados ​​no potencial de aplicação deste novo composto:"Nanopartículas de silício espacialmente limitadas exibem propriedades fundamentalmente diferentes das bolachas de silício convencionais, "explica Matthias Wagner. O tão almejado acesso ao siladodecaedro abre a possibilidade de estudar as propriedades eletrônicas fundamentais das nanopartículas de Si semelhantes a gaiolas em comparação com o silício semicondutor cristalino.