Fulerenoj

fulerenoj

Hodiaŭ ni parolos pri molekula strukturo uzata en la mondo de fiziko kaj kiu havas bonegajn aplikojn. Temas pri la fulerenoj. Kaj ĝi estas la tria plej stabila molekula strukturo de karbono konata hodiaŭ. Ĝi povas preni sferan, elipsan, tuban aŭ ringan formon. Ĝi estis malkovrita preskaŭ hazarde en 1985.

En ĉi tiu artikolo ni rakontos al vi pri ĉiuj karakterizaĵoj, malkovro kaj aplikoj de fulerenoj.

Ĉefaj karakterizaĵoj

60 karbonatomoj en molekulo

Fulerenoj estis malkovritaj de sciencistoj Harold Kroto, Robert Curl kaj Richard Smalley en 1985 en Usono Ili estas preskaŭ hazarda malkovro, sed ebligis al ili ricevi la Nobel-premion pri istryemio en 1996. La patento estis registrita en 1990 kaj poste publikigita. Temas pri novaj strukturoj, tre stabilaj karbonaj molekuloj. Fakte ili estas konataj kiel la tria plej stabila konata molekula formo de karbono post diamanto kaj grafito.

Fulerenoj evoluis kiel rezulto de eksperimento efektivigita kun karbonaj molekuloj. La patento kreita rilatas al la unua metodo por produkti kvantojn de la substanco iris al malkovro de la substanco mem. Kio provis patenti estis la maniero krei en grandaj kvantoj en fulereno por profiti el ĝi.

En tiu jaro diversaj eksperimentoj estis faritaj. En Universitato Rice en Houston, Harold Kroto de la Universitato de Southampton kaj Richard Smalley kaj Robert Curl de Rice realigis eksperimenton, kiu baziĝis sur provo simuli ĉiujn kondiĉojn, en kiuj ili aperas proksime al la surfaco de stelo. La celo de ĉi tiu eksperimento estis scii, kiel grandaj molekuloj formiĝas en la spaco. Por fari tion, ili pafis intensan laseran radion sur karbonan surfacon en ĉeesto de heliuma gaso. Komence ĝi estis provita per hidrogeno kaj nitrogeno sed fine nur per nitrogeno.

Post kiam la lasera radio estis miksita sur la surfaco de la karbono en ĉeesto de heliumo, estis eble observi kiel la gasa karbono kombiniĝis kun la heliumo por formi aretojn. La gaso devis esti malvarmetigita al preskaŭ absoluta nulo por fari spektran analizon de la aretoj. Ili montriĝis por C60, kio signifas tion estas 60 karbonaj atomoj en unu molekulo. Tiutempe sciencistoj ne vidis ion similan. Kaj ĝi estas ke ĝi estas sfera strukturo rememoriga pri la geodezia trezorejo de Buckminster Fuller, tial la nomo fulerenoj.

Aplikoj de fulerenoj

komenca studo por malkovri molekulojn

Ĉar ili ne kapablas rekrei fuleneron en komputilo, ili devis uzi paperon, tondilon kaj bendon. Jen kiel ĉi tiu kunmetaĵo estas baptita kiel fulerenoj. Ni scias, ke karbonaj atomoj ili kombinas unu kun la alia kaj povas kuniĝi por formi longajn polimerajn ĉenojn. Ĉi tiuj polimeroj estas ofte uzataj en produktoj kiel plastaj tasoj kaj boteloj.

Unu el la plej strangaj ecoj de fulerenoj estas, ke iuj el ili havas elektronojn el la atomoj mallokigitaj. Oni povas diri, ke la konduto de ĉi tiuj elektronoj estas kvazaŭ ili ne rimarkis, ke ili estas parto de la strukturo de karbono. Ĉi tio signifas, ke per ĉi tia konduto eblas aldoni aliajn atomojn pli facile por konstrui superkondukantojn aŭ izolilojn. Post kreo de la patento, multaj raportoj estis verkitaj pri fulerenoj kaj la ebloj, kiujn ĝi ofertis.

Kvankam ĉi tiuj komponaĵoj estas ankoraŭ sufiĉe novaj, sciencistoj elpensas malsamajn ideojn, kiuj ŝajnas alterni la strukturon de fulerenoj por formi fajnajn kavajn fibrojn, kiuj posedas 200-oble la streĉan reziston de ŝtalo. Ŝajnas, ke unu el la uzoj de fulereno estas formi malgrandajn pinĉilojn por kolekti grupojn de molekuloj aŭ ujoj, kiuj servas por porti malgrandajn kvantojn da drogoj aŭ ŝirmiloj kontraŭ radioaktiveco. Ĝi ankaŭ povas esti konvertita en kaĝojn, kiuj servas por enhavi iujn molekulojn, kiuj permesas trairi aliajn malpli grandajn. Se aliaj specoj de atomoj estas aldonitaj, apartaj kvalitoj povas esti akiritaj, kiel ekzemple mezurado de elektra rezisto.

Ecoj de fulerenoj

fulerenaj strukturoj

Ĉi tiuj estas kavaj strukturoj, kiuj povas formiĝi en naturo kiel rezulto de fajroj aŭ fulmoj. Se ni analizas ilin fizike, ni vidas, ke ili estas en la formo de flava pulvoro. Ĝia scienca signo estas C60 kaj rilatas al la nombro de karbonaj atomoj en la sama molekulo. Ili kapablas misformiĝi sed revenas al sia origina formo kiam la premo al kiu ili estas submetitaj komencas malpliiĝi.

La avantaĝo de fulerenoj kaj la bezono de patentado estas, ke ili estas tre rezistemaj. Kaj estas, ke por detrui ĉi tiujn erojn necesas temperaturoj pli ol 1000 gradoj. Ĉi tiuj temperaturoj ne estas facile atingeblaj ĉiutage. Havante fermitan kaj simetrian formon, ĝi donas grandan reziston al premo. Ĝi kapablas elteni premojn de 3000 atmosferoj.

Inter la ecoj de fulerenoj ni vidas iliajn lubrikajn ecojn. La lubrikan kapablon donas la malfortaj intermolekulaj fortoj. Ĝiaj molekuloj povas kondensiĝi por formi solidon kun pli stabilaj kaj malfortaj ligoj. Ĉi tiu solido estas konata per la nomo de fulerito. Se ni elmetas fulerenon al tre malaltaj temperaturoj, ni vidas, ke ili kapablas sublimiĝi sen perdi la sferojn. Ĝiaj molekuloj estas tre elektronegativaj kaj formas ligojn kun atomoj, kiuj donacas elektronojn.

Ni povas konkludi, ke fulerenoj estas novaj materialoj, kiuj generas tre korelaciajn sistemojn du kaj kiuj kaŭzas grandan intereson en la scienca komunumo. Precipe ĉi tio intereso estas enfokusigita de la vidpunkto de superkonduktivo. Daŭrigi konstante en ĉiuj esploroj pri ĉi tiuj materialoj povas plibonigi nunajn teknologiojn por produkti utilajn materialojn por la estonteco.

Kiel vi vidas, en scienco, tre interesaj materialoj povas esti malkovritaj kiel rezulto de eraroj aŭ la serĉado de malsamaj celoj. Mi esperas, ke per ĉi tiuj informoj vi povas lerni pli pri fulerenoj kaj iliaj karakterizaĵoj.


La enhavo de la artikolo aliĝas al niaj principoj de redakcia etiko. Por raporti eraron alklaku Ĉi tie.

Estu la unua por komenti

Lasu vian komenton

Via retpoŝta adreso ne estos eldonita.

*

*

  1. Respondeculo pri la datumoj: Miguel Ángel Gatón
  2. Celo de la datumoj: Kontrola SPAM, administrado de komentoj.
  3. Legitimado: Via konsento
  4. Komunikado de la datumoj: La datumoj ne estos komunikitaj al triaj krom per laŭleĝa devo.
  5. Stokado de datumoj: Datumbazo gastigita de Occentus Networks (EU)
  6. Rajtoj: Iam ajn vi povas limigi, retrovi kaj forigi viajn informojn.