محققان آلمانی با ترکیب قلع و مس درون لوله‌ای بسیار کوچک در مجاورت فلزات قلیایی نظیر پتاسیم، ساختار برنزی جدیدی را تولید کرده‌اند. این برنز جدید به شکلی است که اتم‌ها به‌صورت سلسله مراتبی درون فلز دیگر قرار می‌گیرد.
تولید برنزی با ساختار متفاوت
توماس فسلر از دانشگاه صنعتی مونیخ موفق به سنتز یک ترکیب مولکولی جدید مشابه برنز شده است. او برای تشریح ساختار این ترکیب از عروسک چوبی روسی استفاده میکند، در این عروسک، یک عروسک کوچکتر وجود دارد و درون آن نیز یک عروسک کوچکتر. در این ترکیب، ۱۲ اتم مس درون یک اتم قلع قرار دارند و خود اتم قلع نیز درون ۲۰ اتم قلع دیگر قرار دارد. برای درک بهتر این ساختار تصویر زیر ارائه شده است. ماده تولیدی در این پروژه به‌صورت پودر خاکستری بسیار ریز است که دارای مساحت سطحی بالایی بوده و دارای خواص کاتالیستی است. از این ماده می‌توان در پیل‌های خورشیدی برای به‌دام انداختن نور خورشید استفاده کرد.
به تصور خیلی از مردم، فلزات دارای ساختار یک‌دستی هستند اما ماده سنتز شده در این پروژه کاملا با این تصور مغایرت دارد. میز کار توماس فسلر مملو از مدل‌های رنگی از اتم‌های مس و قلع است. ساختارهای مورد نظر به اشکال مختلف مانند هشت وجهی و شش وجهی بوده که بسیار شبیه فولرین است اما به‌جای کربن از قلع و مس استفاده شده است.
برای تولید این برنز جدید از ترکیب سیم مسی خالص و گرانول قلع در شرایط ویژه استفاده شده است. برای تولید این ماده نباید رطوبت و هوا در سیستم وجود داشته باشد در عوض از اتمسفر آرگون برای این کار استفاده می‌شود. واکنش در حضور یک فلز قلیایی نظیر پتاسیم درون ظرفی از جنس تانتالیوم انجام می‌شود. از آنجایی که دمای ذوب تانتالیوم ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد است بنابراین برای انجام این فرآیند بسیار مناسب است.
زمانی که برنز در کنار سدیم یا پتاسیم گرم می‌شود، فلز قلیایی مانند یک قیچی عمل کرده آلیاژ را برش داده و دوباره لبه‌های آنها را به‌هم متصل میکند با این کار ساختاری تو در تو بوجود می‌آید. خوشه‌ها نمی‌توانند به‌صورت بلور درآیند، بنابراین به شکل ۲۰ اتم قلع در آمده و ساختاری به شکل صورت‌های فلکی را ایجاد می‌کنند که در حالت عادی امکان تشکیل آن وجود ندارد. اتم‌های پتاسیم مانند چسب عمل کرده موجب تشکیل بلور می‌گردد. یکی از محصولات جانبی این فرآیند الیاف بسیار نازک است.
نتایج این تحقیق در نشریه J. Am. Chem. Soc به چاپ رسیده است.
