Tüm evrende en yaygın olan element karbon elementidir. Karbon, aynı zamanda dünyadaki yaşamın kaynağıdır. Kimyasal açıdan temel olarak genellikle aynı anda en fazla 4 bağ kurabildiği bilinir. Bilimsel çalışmalarda bu gözlem üzerine ilerleme kaydedilir.
Liselerde verilen kimya dersleri, karbon elementinin pek çok temel özelliği hakkında bilgi sahibi olmamızı sağlıyor. Karbonun dış yörügesinde 4 adet elektronun eksik olduğunu ve bu nedenle 4 bağ kuran bir element yapısında olduğunu biliyoruz. Bu yetenek, karbonun biyolojik açıdan çok yetenekli olmasını da beraberinde getiriyor. Hatta bu 4 bağ, temel yapı taşımız olan DNA’lardan alkole, elmastan kömüre kadar pek çok şekilde ve yerde kuruluyor. Nitekim karbonun bütün hikayesi bununla sınırlı değil, daha fazlası var.
Bazı durumlarda karbon elementinin 4’ten fazla bağ kurabildiği biliniyor. Bu durumlarda söz konusu karbon taneciği hiperkarbon olarak adlandırılıyor. 1950’li yıllarda yapılan çalışmalarda, aynı anda 5 bağ kurabilen karbon elementleri olduğu söyleniyordu. 2016’da Almanya’daki bir ekip, teknolojinin de gelişmesiyle hiperkarbonun yapısını ortaya koymuştu. Ekip karbonun kurabildiği bağ limitinin 6 olduğunu kanıtlamıştı. Bu çalışma ise daha büyük bir keşfin kapısını araladı, hem de lise öğrencisi tarafından yapılacak bir keşfin.
ABD’nin Oklohoma eyaletindeki Oklohoma Bilim ve Matematik Lisesi’nde kimya öğretmeni olan Fazlur Rahman, öğrencilerine karbon hakkında bir konferans vermek için hazırlanıyordu. Onları karbonun 6’dan daha fazla bağ kurabileceği yönünde düşünmeye ve çalışmaya davet etmek istiyordu. 2016 yılında yapılan araştırma ise en büyük dayanak noktası olmuştu.
![]()
George Wang ve Dr. Rahman
Rahman’ın öğrencisi George Wang, hayal etmekten de öteye gitti. Karbon için 6 bağın bir sınır olmadığını kanıtladı, aynı anda 7 bağ kuran bir karbon elementi elde etti.
Öğretmeni Rahman, Wang’in hesaplamalarını kontrol etmek istedi. Hocasının da desteğiyle Wang’in çalışması sadece 7 bağ kuran karbon elementinin varlığını kanıtlamakla kalmadı, bağlı olan iki elementin de kararsız bir yapıya büründüklerini ortaya çıkarttı. Hoca ve öğrencisinin çalışması bilim dünyasında şok etkisi yarattı ve akademik dergilerde yayınlandı.
George Wang ve öğretmeni, aşağıdaki şekilde bir karbonun piramit forma sahip bağ şeklini oluşturacağını gösterdi:
Tabanda yer alan altıgen bağın üzerinde üçgenlerle kurulmuş zirve noktasındaki 7. bağ, çığır açıcı bir keşif olarak lanse ediliyor. Ayrıca her bir karbon bir hidrojen atomuyla bağ kurduğu için sonuç garanti altına alınıyor.
Uzmanlara göre bu kanıtlar ve söz konusu çalışmayla ortaya çıkan bağ yapısı, organik kimyada yeni yaklaşımlara yol açabilir. Hidrojen depolama sistemleri, halihazırla uygulanırlığı olan önemli bir çalışma alanıdır. Çalışmanın işe yarayacağı diğer alanları da önümüzdeki yıllarda göreceğiz.
