10月29日，中国科学技术大学传来消息：该校科研团队通过分步表面合成，制备出一种只由五元环和七元环拼成的金属性碳纳米带，被称作“戊庚环型”碳纳米带。相关成果当天在线发表于国际学术期刊《自然》。

这项研究的看点在哪里？金刚石和石墨都由碳原子构成，性质却天差地别，差别就藏在原子的连接方式里。石墨烯是六元环铺成的蜂窝网络，如果把六元环换成五元环与七元环的组合，材料会呈现怎样的性质？

早在1996年，理论学家就作出预言：这种碳五七环结构可能像金属一样导电。碳原子明明靠共价键相连，却表现出金属的电子性质，因而有了“共价金属”这个说法。可近30年来，如何精准制备出这样的纳米带、并让它在亚纳米宽度下保住金属性，一直是悬而未决的实验难题。

合成卡在哪一步？答案是获得由成对五元环构成的分子链，也就是聚戊搭烯。团队原打算使用二溴代戊搭烯单体，但这种单体活性过高，很难稳定制备，起点分子只能另换。

中国科大合肥微尺度物质科学国家研究中心单分子团队王兵、范其瑭教授及合作者，改用较稳定的含八元碳环分子作为单体，先让它们在银表面连成链，再通过加热把八元环变成一对五元环，由此拿到此前难以制备的聚戊搭烯链，合成路线的关键环节被一举打通。

接下来，研究人员继续给聚戊搭烯链升温，让一条条相邻的链沿侧面像拉链那样咬合到一起，接缝处生出七元环，五七环碳纳米带最终成形。

研究人员表示，这项工作建立了金属性五七环碳纳米带的合成路径，并在亚纳米尺度的碳骨架中实现了高效电子输运。它把五七环碳结构的理论设想变成了可以检验的实验体系，为理解碳原子连接方式与材料金属性的关系、探索新效应提供了新的材料平台，未来还有望作为原子尺度导线和互连单元，用于碳基芯片。

（本文综合安徽网·大皖新闻相关报道整理）