फुलरीन

फुलरीन

आज हम एक आणविक संरचना के बारे में बात करने जा रहे हैं जिसका उपयोग भौतिकी की दुनिया में किया जाता है और इसमें बहुत सारे अनुप्रयोग होते हैं। इसके बारे में है फुलरीन। और यह आज ज्ञात कार्बन की तीसरी सबसे स्थिर आणविक संरचना है। यह एक गोलाकार, अण्डाकार, ट्यूब या रिंग आकार ले सकता है। यह 1985 में लगभग गलती से खोजा गया था।

इस लेख में हम आपको फुलरीन की सभी विशेषताओं, खोज और अनुप्रयोगों के बारे में बताने जा रहे हैं।

प्रमुख विशेषताएं

एक अणु में 60 कार्बन परमाणु

फुलरीन की खोज वैज्ञानिकों ने की थी हेरोल्ड क्रोटो, रॉबर्ट कर्ल और रिचर्ड स्माली 1985 में यूएस में वे लगभग आकस्मिक खोज रहे हैं लेकिन 1996 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार प्राप्त करना उनके लिए संभव बना। पेटेंट 1990 में दायर किया गया था और बाद में प्रकाशित किया गया था। ये नई संरचनाएं हैं जो बहुत स्थिर कार्बन अणु हैं। वास्तव में, उन्हें हीरे और ग्रेफाइट के बाद कार्बन के तीसरे सबसे स्थिर ज्ञात आणविक रूप के रूप में जाना जाता है।

Fullerenes एक प्रयोग के परिणामस्वरूप विकसित हुआ जो कार्बन अणुओं के साथ किया गया था। जो पेटेंट बनाया गया है, वह पदार्थ की मात्रा का उत्पादन करने वाली पहली विधि को संदर्भित करता है जो पदार्थ की खोज में ही चला गया है। पेटेंट करने की कोशिश की गई थी फुलरीन में बड़ी मात्रा में बनाने का तरीका ताकि उससे लाभ हो सके।

उस वर्ष में कई प्रयोग किए गए। ह्यूस्टन में राइस विश्वविद्यालय में साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय के हेरोल्ड क्रोटो और राइस स्माल्ली और राइस के राइस कर्ल ने एक प्रयोग किया, जो उन सभी स्थितियों को अनुकरण करने की कोशिश पर आधारित था जिसमें वे एक तारे की सतह के पास होते हैं। इस प्रयोग का उद्देश्य यह जानना था कि अंतरिक्ष में बड़े अणु कैसे बनते हैं। ऐसा करने के लिए, उन्होंने हीलियम गैस की उपस्थिति में कार्बन सतह पर एक तीव्र लेजर बीम को निकाल दिया। प्रारंभ में यह हाइड्रोजन और नाइट्रोजन के साथ परीक्षण किया गया था लेकिन अंत में केवल नाइट्रोजन के साथ।

एक बार लेजर बीम को हीलियम की उपस्थिति में कार्बन की सतह पर मिलाया जाता था, यह निरीक्षण करना संभव था कि गैसीय कार्बन ने हीलियम के साथ मिलकर गुच्छों को कैसे बनाया। गुच्छों का वर्णक्रमीय विश्लेषण करने के लिए गैस को निरपेक्ष शून्य के पास ठंडा किया जाना था। वे C60 निकले, जिसका मतलब है कि एक अणु में 60 कार्बन परमाणु होते हैं। उस समय, वैज्ञानिकों ने ऐसा कुछ नहीं देखा था। और यह है कि यह एक गोलाकार संरचना है, जो बकमिनस्टर फुलर के जियोडेसिक वॉल्ट की याद दिलाती है, इसलिए इसका नाम फुलनेस है।

फुलरीन के अनुप्रयोग

अणुओं की खोज के लिए प्रारंभिक अध्ययन

चूंकि वे कंप्यूटर पर फुलरीन को फिर से बनाने में असमर्थ हैं, इसलिए उन्हें कागज, कैंची और टेप का सहारा लेना पड़ा। इस तरह इस यौगिक को फुलरीन के रूप में बपतिस्मा दिया जाता है। हम जानते हैं कि कार्बन परमाणु वे एक दूसरे के साथ गठबंधन करते हैं और एक साथ जुड़कर लंबी बहुलक श्रृंखलाएँ बनाते हैं। इन पॉलिमर का उपयोग अक्सर प्लास्टिक के कप और बोतलों जैसे उत्पादों में किया जाता है।

फुलरीन के सबसे अजीब गुणों में से एक यह है कि उनमें से कुछ में परमाणुओं से इलेक्ट्रॉन होते हैं जो डी-स्थानीयकृत होते हैं। यह कहा जा सकता है कि इन इलेक्ट्रॉनों का व्यवहार ऐसा है मानो उन्हें पता ही नहीं है कि वे कार्बन संरचना का हिस्सा हैं। इसका मतलब है कि इस प्रकार के व्यवहार से सुपरकंडक्टर्स या इन्सुलेटर बनाने के लिए अन्य परमाणुओं को अधिक आसानी से जोड़ना संभव है। पेटेंट बनाने के बाद, फुलरीन और इसके द्वारा पेश की जाने वाली संभावनाओं के बारे में कई रिपोर्ट लिखी गईं।

हालांकि ये यौगिक अभी भी काफी नए हैं, वैज्ञानिक अलग-अलग विचारों के साथ आते हैं जो कि बारीक खोखले तंतुओं को बनाने के लिए फुलरीन की संरचना को वैकल्पिक करते हैं। स्टील की तन्यता ताकत का 200 गुना। ऐसा लगता है कि फुलरीन का एक उपयोग अणुओं या कंटेनरों के समूहों को इकट्ठा करने के लिए छोटे चिमटी का निर्माण करना है जो रेडियोधर्मिता के खिलाफ दवाओं या ढालों को ले जाते हैं। इसे उन पिंजरों में भी परिवर्तित किया जा सकता है जिनमें कुछ अणु होते हैं जो अन्य छोटे लोगों को गुजरने की अनुमति देते हैं। यदि अन्य प्रकार के परमाणु जोड़े जाते हैं, तो विशेष गुण प्राप्त किए जा सकते हैं, जैसे विद्युत प्रतिरोध को मापना।

फुलरीन के गुण

पूर्ण संरचनाएँ

ये खोखले संरचनाएं हैं जो प्रकृति में आग या बिजली के परिणामस्वरूप बन सकती हैं। यदि हम शारीरिक रूप से उनका विश्लेषण करते हैं, तो हम देखते हैं कि वे पीले पाउडर के रूप में हैं। इसका वैज्ञानिक संकेत C60 है और एक ही अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या को दर्शाता है। वे विकृत करने में सक्षम हैं लेकिन अपने मूल आकार में वापस आ जाते हैं जब वे जिस दबाव के अधीन होते हैं वह कम होने लगता है।

फुलरीन का लाभ और पेटेंट की आवश्यकता यह है कि वे बहुत प्रतिरोधी हैं। और यह है कि इन कणों को नष्ट करने के लिए, 1000 डिग्री से अधिक तापमान की आवश्यकता होती है। ये तापमान दैनिक आधार पर आसानी से प्राप्त नहीं होते हैं। एक बंद और सममित आकार होने से, यह दबाव के लिए महान प्रतिरोध प्रदान करता है। यह 3000 वायुमंडल के दबाव को समझने में सक्षम है।

फुलरीन के गुणों के बीच हम उनके स्नेहन गुणों को देखते हैं। चिकनाई क्षमता कमजोर इंटरमॉलिक्युलर बलों द्वारा दी जाती है। इसके अणु अधिक स्थिर और कमजोर बंधों के साथ एक ठोस बनाने के लिए संघनन कर सकते हैं। इस ठोस को फुलराइट के नाम से जाना जाता है। अगर हम फुलरीन को बहुत कम तापमान पर उजागर करते हैं तो हम देखते हैं कि वे गोले को खोए बिना उच्च बनाने में सक्षम हैं। इसके अणु बहुत ही विद्युतीय होते हैं और परमाणुओं के साथ बांड बनाते हैं जो इलेक्ट्रॉनों का दान करते हैं।

हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि फुलरीन नई सामग्री है जो अत्यधिक सहसंबद्ध सिस्टम दो उत्पन्न करती है और जो वैज्ञानिक समुदाय में बहुत रुचि पैदा करती है। विशेष रूप से यह ब्याज अतिचालकता के दृष्टिकोण से केंद्रित है। इन सामग्रियों पर सभी अनुसंधानों में लगातार जारी रहने से भविष्य के लिए उपयोगी सामग्री के उत्पादन के लिए वर्तमान प्रौद्योगिकियों में सुधार हो सकता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, विज्ञान में त्रुटियों के परिणाम या विभिन्न उद्देश्यों की खोज के रूप में बहुत दिलचस्प सामग्रियों की खोज की जा सकती है। मुझे आशा है कि इस जानकारी से आप फुलरीन और उनकी विशेषताओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।


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