薄片状的普通碳素，只有一个原子厚，在去年闻名世界。因发现这种超级石墨烯材料，安德烈•盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁•诺沃塞罗夫（Konstantin Novoselov）获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯具有一系列不寻常而特别有趣的性质。作为电导体，它性能很好，就像铜。作为导热体，性能优于所有其他已知材料。

　　有可能极大地改变石墨烯的性能，例如，把石墨烯做成带状形态，具有不同宽度，就是所谓的纳米带（Nanoribbon）。纳米带首次制备是在两年前。有一种方法可以生产它们，就是从碳纳米管开始，使用氧气处理，拉开形成纳米带。然而，这种方法把氧原子留在纳米带边缘，这并不总是最好的。

　　在这项新研究中，研究小组表明，也可以在拉开单壁碳纳米管时，设法化合氢分子。新方法所产生的纳米带，会把氢留在边缘，这会有一种优势，对一些应用而言就是这样。亚历山大•塔莱辛（Alexandr Talyzin）是瑞典于默奥大学（Umea University）的物理学家，在过去十年中，他一直在研究氢如何与富勒烯（fullerene）反应，富勒烯是足球状的碳分子。

　　 “处理碳纳米管与氢，在逻辑上延伸了我们研究。我们以往的经验极大地有益于这项工作，”塔莱辛说。

　　碳纳米管通常被关闭是因为半球形杯，实际上是半个富勒烯分子。研究人员先前已证明，富勒烯分子可以被完全销毁，原因就是很强的氢化作用。因此，他们预计，类似的结果会出现于碳纳米管最后形成的杯状分子，他们试图打开纳米管，就使用加氢方法。这一效果确实已被证实，他们还设法揭示了其他一些令人兴奋的效果。

　　最有趣的发现是，一些碳纳米管拉开成为石墨烯纳米带，原因是延长了氢的处理。更令人兴奋的是，拉开纳米管时，把氢连接到侧壁，有可能形成合成的氢化石墨，就是石墨烷。到目前为止，都认为石墨烷合成主要是让氢与石墨烯反应。这显然是非常困难的，特别是石墨烯的支持需要采用一些基板，只有一侧可用于反应。然而，与氢容易发生反应的是曲面状的碳纳米管。

　　“我们的新想法是利用氢化纳米管，拉开它们，形成石墨烷纳米带。到目前为止，只有第一步的石墨烷纳米带合成工作已经做完，还需要做更多的工作，使我们的方法奏效，”塔莱辛解释说。“结合经验和专业知识，几个小组来自不同的大学，这是成功的关键。”

　　伊利亚V•安诺西金（Ilya V. Anoshkin），阿尔贝克•纳西布林（Albert G. Nasibulin），江华（Jiang Hua）和艾斯克I•考品嫰（Esko I. Kauppinen）在阿尔托大学（Aalto University），专攻合成和鉴定单壁碳纳米管。瓦列里M•米柯西金（Valery M. Mikoushkin），弗拉基米尔•希尼托乌（Vladimir V. Shnito）和德米特里•马沉考（Dmitry E. Marchenko）来自圣彼得堡，作出光电子能谱（XPS：X-ray photoelectron spectroscopy）等表征的同步辐射。达格•诺赖斯（Dag Noréus）在斯德哥尔摩大学（Stockholm University）分享他的专业知识与高温氢反应器。

　　在石墨烷纳米带中，因为所有的碳原子都被sp3-杂化，键合了氢原子，所以这种纳米带的电子性质完全不同于石墨烯纳米带。因没有空间螺旋特性，石墨烷纳米带总是宽带隙（wide-band-gap）半导体。石墨烷纳米带具有良好的形成能量，并且可以通过氢化石墨烯纳米带或切割现成石墨烷制成。这些一维碳氢化合物有望应用于纳米技术领域。