宾夕法尼亚州立大学等机构的研究人员近日在碳炔材料研究中取得重要进展。该团队通过将碳炔封装在单壁碳纳米管中，显著提高了这种一维碳链的稳定性，为其实验室研究和潜在应用创造了条件。相关成果发表在《ACS Nano》期刊上。

碳炔是由碳原子组成的线性链状结构，具有优异的强度和电子特性。工程科学与力学教授斯拉瓦·V·罗特金表示："卡拜的发现史就像一出侦探故事。理论上可以预测，但合成尝试一直未能成功。"研究团队采用胆酸铵作为前体，在低温条件下将碳炔包裹于单壁碳纳米管中，这种方法比传统多层管封装更有效。

新方法解决了碳炔研究中的两个关键难题。罗特金指出："这项技术的两大优势是低成本和高产量。"单壁碳纳米管通过微弱的范德华力固定碳炔链，既保持其结构稳定，又不影响本征特性。实验显示，这种封装方式使碳炔能够保留其特有的半导体能隙，这一特性使其在晶体管应用中比石墨烯更具优势。

研究人员还发现，常见溶剂胆酸盐可直接转化为碳炔链。罗特金表示："像胆酸盐这样的常见溶剂能转化为碳炔链令人惊讶。"目前该方法已实现较高产量，为深入研究碳炔的量子特性和应用潜力奠定了基础。团队认为，这一进展将推动碳炔在纳米技术和下一代计算领域的探索。

更多信息： Bo-Wen Zhang 等人，单壁碳纳米管内弱受限碳炔的低温合成，ACS Nano (2025)。期刊信息： ACS Nano