Fullerenos

fullerenos

Hoy vamos a hablar de una estructura molecular que se trabaja en el mundo de la física y que tiene grandes aplicaciones. Se trata de los fullerenos. Y es la tercera estructura molecular más estable de carbono que se conoce en la actualidad. Puede tomar forma esférica, elíptica, de tubo o de anillo. Se descubrió casi de forma accidental en el año 1985.

En este artículo vamos a contarte todas las características, descubrimiento y aplicaciones de los fullerenos.

Características principales

60 atomos de carbono en una molecula

Los fullerenos fueron descubiertos por los científicos Harold Kroto, Robert Curl y Richard Smalley en el año 1985 en los EE.UU. Son descubrimiento casi accidental pero hizo posible que recibieran el Premio Nobel de Química en 1996. La patente fue presentada en el año 1990 y publicada posteriormente. Se trata de nuevas estructuras moléculas de carbón muy estables. De hecho, se les conoce como la tercera forma molecular más estable conocida del carbono tras el diamante y el grafito.

Los fullerenos evolucionaron como resultado de un experimento que se realizaban con las moléculas de carbón. La patente que se ha creado se refiere al primer método para producir cantidades de la sustancia ha ido a descubrimiento de la sustancia en sí. Lo que se intentó patentar fue la forma de crear en grandes cantidades en fullereno para poder lucrarse a través de él.

En ese año se realizaron diversos experimentos. En la Universidad de Rice en Houston, Harold Kroto de la Universidad de Southampton y Richard Smalley y Robert Curl de Rice, llevaron a cabo un experimento el que se basaba en intentar simular todas las condiciones en que se producen cerca de la superficie de una estrella. El objetivo de este experimento era conocer cómo se forman las grandes moléculas en el espacio. Para ello, dispararon un intenso rayo láser sobre una superficie de carbón en presencia de gas helio. Inicialmente se probó con el hidrógeno y el nitrógeno pero finalmente sólo con el nitrógeno.

Una vez se mezcló el rayo láser en la superficie de carbón en presencia de helio se pudo observar cómo el carbono gaseoso se combinó con el helio para formar racimos. Se tuvo que enfriar el gas casi al cero absoluto para poder realizar un análisis espectral de los racimos. Resultaron ser C60, que quiere decir que son 60 átomos de carbón en una única molécula. Por aquel entonces, los científicos no habían visto nada igual. Y es que se trata de una estructura esférica que recuerda a la bóveda geodésica de Buckminster Fuller, de ahí procede el nombre de fullerenos.

Aplicaciones de los fullerenos

estudio inicial para descubrir moleculas

Dado que no son capaces de recrear el fullereno en una computadora tuvieron que recurrir al papel, tijeras y cinta adhesiva. Es así como bautizado a este compuesto como fullerenos. Sabemos que los átomos de carbono se combinan y unos con otros y pueden unirse para formar largas cadenas de polímeros. Estos polímeros se utilizan frecuentemente en productos como tazas y botellas de plástico.

Una de las propiedades más extrañas de los fullerenos este algunos de ellos cuentan con electrones de los átomos que están des localizados. Se puede decir que al comportamiento de estos electrones es como si no se dieran cuenta de que forman parte de la estructura del carbono. Esto significa que con este tipo de comportamientos, se puede llegar a añadir otros átomos más fácilmente para construir superconductores o aislante. Tras crear la patente, se escribieron muchos informes sobre los fullerenos y las posibilidades que daba.

Aunque estos compuestos son bastante nuevos todavía, los científicos crean diferentes ideas que parecen alternar la estructura de los fullerenos para formar unas finas fibras huecas que poseen 200 veces la fuerza tensora que tiene el acero. Parece una de las utilidades que tiene el fullereno es la de formar minúsculas pinzas para recoger grupos de moléculas o contenedores que sirven para llevar diminutas cantidades de droga o escudos contra la radioactividad. También se puede llegar a convertir en jaulas que sirven para contener algunas moléculas que permite pasar otras de tamaño menor. Si se le añade otro tipo de átomos se pueden obtener cualidades particulares como es la de medir la resistencia eléctrica.

Propiedades de los fullerenos

estructuras de fullerenos

Se trata de estructuras huecas que se pueden formar de la naturaleza como consecuencia de fuegos o rayos. Si los analizamos de forma física, vemos que se encuentran en forma de polvo amarillo. Su signo científico es C60 y hace referencia a la cantidad de átomos de carbono que hay en una misma molécula. Son capaces de deformarse pero regresaron a la forma original cuando la presión a la que están sometidos comienza a disminuir.

La ventaja de los fullerenos y la necesidad de hacer la patente reside en que son muy resistentes. Y es que para poder destruir estas partículas hacen falta temperaturas mayores de 1000 grados. Estas temperaturas no son fácilmente alcanzables de forma cotidiana. Al tener una forma cerrada y simétrica aporta una gran resistencia a la presión. Es capaz de soportar presiones de 3000 atmósferas.

Entre las propiedades de los fullerenos vemos sus propiedades lubricante. La capacidad lubricante viene dada por las fuerzas intermoleculares débiles. Sus moléculas pueden llegar a condensar se para formar un sólido con enlaces más estables y débiles. Este sólido se le conoce con el nombre de fullerita. Si exponemos al fullereno a temperaturas muy bajas vemos que son capaces de llegar a la sublimación sin perder las esferas. Sus moléculas son muy electronegativas y forman enlaces con átomos que donan electrones.

Podemos sacar como conclusión que los fullerenos son nuevos materiales que generan sistemas altamente correlacionado dos y que causan un gran interés en la comunidad científica. Sobre todo este interés está centrado desde el punto de vista de la superconductividad. Continuar de forma constante en todas las investigaciones sobre estos materiales puede mejorar las tecnologías actuales de producción de materiales útiles para un futuro.

Como pueden ver, en la ciencia se puede llegar a descubrir materiales muy interesante es fruto de errores o de búsqueda de objetivos diferentes. Espero que con esta información puedan conocer más sobre los fullerenos y sus características.

¿Aún no tienes una estación meteorológica?
Si te apasiona el mundo de la meteorología, hazte con alguna de las estaciones meteorológicas que te recomendamos y aprovecha las ofertas disponibles:
Estaciones meteorológicas

El contenido del artículo se adhiere a nuestros principios de ética editorial. Para notificar un error pincha aquí.

Sé el primero en comentar

Deja tu comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

*

*

  1. Responsable de los datos: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalidad de los datos: Controlar el SPAM, gestión de comentarios.
  3. Legitimación: Tu consentimiento
  4. Comunicación de los datos: No se comunicarán los datos a terceros salvo por obligación legal.
  5. Almacenamiento de los datos: Base de datos alojada en Occentus Networks (UE)
  6. Derechos: En cualquier momento puedes limitar, recuperar y borrar tu información.