오늘 우리는 물리학 세계에서 사용되는 분자 구조에 대해 이야기 할 것입니다. 그것은 풀러렌. 그리고 그것은 오늘날 알려진 세 번째로 가장 안정적인 탄소 분자 구조입니다. 구형, 타원형, 튜브 또는 링 모양을 취할 수 있습니다. 1985 년에 거의 우연히 발견되었습니다.
이 기사에서는 풀러렌의 모든 특성, 발견 및 응용에 대해 설명합니다.
주요 기능
풀러렌은 과학자들에 의해 발견되었습니다 해롤드 크로 토, 로버트 컬, 리처드 스몰리 1985 년 미국에서 그들은 거의 우연히 발견되었지만 1996 년에 노벨 화학상을받을 수있게되었습니다.이 특허는 1990 년에 출원되었고 이후에 출판되었습니다. 이것은 매우 안정적인 탄소 분자의 새로운 구조입니다. 사실, 그들은 다이아몬드와 흑연 다음으로 세 번째로 안정적인 탄소 분자 형태로 알려져 있습니다.
풀러렌은 탄소 분자로 수행 된 실험의 결과로 진화했습니다. 생성 된 특허는 물질 자체를 발견하기 위해 간 물질의 양을 생산하는 첫 번째 방법을 말합니다. 특허를 시도한 것은 그것으로부터 이익을 얻기 위해 풀러렌에서 대량으로 만드는 방법.
그해에 다양한 실험이 수행되었습니다. 휴스턴의 라이스 대학교에서 사우 샘프 턴 대학교의 해롤드 크로 토와 라이스의 리처드 스몰리와 로버트 컬은 별 표면 근처에서 발생하는 모든 조건을 시뮬레이션하려는 실험을 수행했습니다. 이 실험의 목적은 우주에서 어떻게 큰 분자가 형성되는지를 아는 것이 었습니다. 이를 위해 헬륨 가스가있는 상태에서 탄소 표면에 강렬한 레이저 빔을 발사했습니다. 처음에는 수소와 질소로 테스트했지만 마지막으로 질소로만 테스트했습니다.
레이저 빔이 헬륨의 존재하에 탄소 표면에 혼합되면 기체 탄소가 헬륨과 결합하여 클러스터를 형성하는 방법을 관찰 할 수있었습니다. 클러스터의 스펙트럼 분석을 수행하려면 가스를 절대 영도에 가깝게 냉각해야했습니다. 그들은 C60으로 밝혀졌습니다. 한 분자에 60 개의 탄소 원자가 있습니다. 그 당시 과학자들은 그런 것을 보지 못했습니다. 그리고 그것은 Buckminster Fuller의 측지 금고를 연상시키는 구형 구조이므로 풀러렌이라는 이름입니다.
풀러렌의 응용
그들은 컴퓨터에서 풀러렌을 재현 할 수 없기 때문에 종이, 가위, 테이프에 의지해야했습니다. 이것이이 화합물이 풀러렌으로 세례를받는 방법입니다. 우리는 탄소 원자가 그들은 서로 결합하고 서로 결합하여 긴 폴리머 사슬을 형성 할 수 있습니다. 이러한 폴리머는 플라스틱 컵 및 병과 같은 제품에 자주 사용됩니다.
풀러렌의 가장 이상한 특성 중 하나는 그들 중 일부가 지역화되지 않은 원자의 전자를 가지고 있다는 것입니다. 이 전자들의 행동은 마치 탄소 구조의 일부라는 것을 깨닫지 못한 것과 같다고 할 수 있습니다. 이것은 이러한 유형의 행동으로 다른 원자를 더 쉽게 추가하여 초전도체 또는 절연체를 구축 할 수 있음을 의미합니다. 특허를 만든 후 풀러렌과 그것이 제공하는 가능성에 대한 많은 보고서가 작성되었습니다.
이 화합물은 여전히 상당히 새로운 것이지만 과학자들은 풀러렌의 구조를 번갈아 가며 미세한 중공 섬유를 형성하는 것처럼 보이는 다른 아이디어를 내놓았습니다. 강철 인장 강도의 200 배 보유. 풀러렌의 용도 중 하나는 소량의 약물을 운반하거나 방사능을 차단하는 역할을하는 분자 또는 용기 그룹을 수집하기 위해 작은 핀셋을 형성하는 것 같습니다. 또한 다른 작은 분자가 통과 할 수 있도록 일부 분자를 포함하는 역할을하는 케이지로 변환 될 수 있습니다. 다른 유형의 원자가 추가되면 전기 저항 측정과 같은 특정 품질을 얻을 수 있습니다.
풀러렌의 특성
이들은 화재 또는 번개의 결과로 자연에서 형성 될 수있는 속이 빈 구조입니다. 물리적으로 분석 해보면 노란색 가루 형태임을 알 수 있습니다. 과학적 기호는 C60이며 동일한 분자에있는 탄소 원자의 수를 나타냅니다. 변형이 가능하지만 가해지는 압력이 감소하기 시작하면 원래 모양으로 돌아갑니다.
풀러렌의 장점과 특허의 필요성은 저항성이 매우 높다는 것입니다. 그리고이 입자들을 파괴하기 위해서는 1000도 이상의 온도가 필요합니다. 이러한 온도는 매일 쉽게 달성 할 수 없습니다. 닫힌 대칭 모양을 가짐으로써 압력에 대한 큰 저항력을 제공합니다. 3000 기압의 압력을 견딜 수 있습니다.
풀러렌의 특성 중 윤활 특성이 있습니다. 윤활 능력은 약한 분자간 힘에 의해 제공됩니다. 분자는 응축되어 더 안정적이고 약한 결합을 가진 고체를 형성 할 수 있습니다. 이 고체는 풀러 라이트의 이름으로 알려져 있습니다. 풀러렌을 매우 낮은 온도에 노출 시키면 구체를 잃지 않고 승화 할 수 있음을 알 수 있습니다. 그것의 분자는 매우 전기 음성이며 전자를 제공하는 원자와 결합을 형성합니다.
풀러렌은 상관 관계가 높은 시스템을 생성하고 과학계에 큰 관심을 불러 일으키는 새로운 물질이라는 결론을 내릴 수 있습니다. 특히 이거 관심은 초전도의 관점에서 중심이됩니다. 이러한 재료에 대한 모든 연구를 지속적으로 계속하면 미래에 유용한 재료를 생산하기위한 현재 기술을 향상시킬 수 있습니다.
보시다시피, 과학에서 매우 흥미로운 자료는 오류 또는 다른 목표 추구의 결과로 발견 될 수 있습니다. 이 정보를 통해 풀러렌과 그 특성에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다.