Фуллеренууд

fullerenes

Өнөөдөр бид физикийн ертөнцөд хэрэглэгддэг, гайхалтай хэрэглээний молекулын бүтцийн талаар ярих болно. Энэ нь fullerenes. Энэ бол өнөө үед мэдэгдэж буй нүүрстөрөгчийн хамгийн тогтвортой молекулын гуравдахь бүтэц юм. Энэ нь бөмбөрцөг, эллипс, хоолой эсвэл цагираг хэлбэртэй байж болно. Энэ нь 1985 онд бараг санамсаргүй байдлаар нээгджээ.

Энэ нийтлэлд бид фуллерены бүх шинж чанар, нээлт, хэрэглээний талаар танд ярих болно.

Үндсэн шинж чанарууд

Молекул дахь 60 нүүрстөрөгчийн атом

Фуллеренийг эрдэмтэд нээжээ Харольд Крото, Роберт Керл, Ричард Смалли нар 1985 онд АНУ-д эдгээр нь бараг санамсаргүй байдлаар нээгдсэн боловч химийн чиглэлээр Нобелийн шагнал авах боломжийг тэдэнд олгосон юм. Патентийг 1996 онд гаргаж, улмаар хэвлүүлжээ. Эдгээр нь шинэ бүтэц, маш тогтвортой нүүрстөрөгчийн молекулууд юм. Чухамдаа эдгээр нь алмаз, бал чулууны дараа нүүрстөрөгчийн хамгийн тогтвортой, мэдэгдэж буй молекулын гуравдахь хэлбэр юм.

Фуллеренүүд нүүрстөрөгчийн молекулуудтай хийсэн туршилтын үр дүнд үүссэн. Үүсгэсэн патент нь тухайн бодисыг өөрөө илрүүлэхэд зарцуулсан бодисын хэмжээг үйлдвэрлэх анхны аргыг хэлнэ. Патент авах гэж оролдсон зүйл нь ашиг олохын тулд фуллеренээр их хэмжээгээр бий болгох арга зам.

Тэр жилдээ янз бүрийн туршилт явуулсан. Хьюстоны Райс их сургуульд Саутгемптоны их сургуулийн Харолд Крото, Ричард Смалли, Роберт Робл нар нар одны гадаргуугийн ойролцоо байх бүх нөхцлийг дууриах оролдлогыг үндэслэн туршилт хийжээ. Энэхүү туршилтын зорилго нь орон зайд хэрхэн том молекулууд үүсдэг болохыг мэдэх явдал байв. Үүнийг хийхийн тулд тэд нүүрстөрөгчийн гадаргуу дээр гелийн хийг байлцуулан хүчтэй лазерын туяа цацав. Эхэндээ үүнийг устөрөгч ба азотоор туршиж үзсэн боловч эцэст нь зөвхөн азотоор туршиж үзсэн.

Нүүрстөрөгчийн гадаргуу дээр гелийг байлцуулан лазерийн цацраг холилдсоны дараа хийн нүүрстөрөгч гелитэй хэрхэн нийлж бөөгнөрөл үүсгэхийг ажиглах боломжтой байв. Кластеруудын спектрийн шинжилгээг хийхийн тулд хий нь үнэмлэхүй тэг хүртэл хөргөх шаардлагатай байв. Тэд C60 болж хувирсан гэсэн үг нэг молекулд нүүрстөрөгчийн 60 атом байдаг. Тэр үед эрдэмтэд үүнтэй төстэй зүйлийг харж байгаагүй. Энэ бол Бакминстер Фуллерийн геодезийн овоолгыг санагдуулам бөмбөрцөг бүтэц бөгөөд иймээс fullerenes гэж нэрлэдэг.

Фуллерены хэрэглээ

молекулуудыг нээх анхны судалгаа

Компьютер дээр фуллеренийг сэргээх боломжгүй тул цаас, хайч, соронзон хальс ашиглах шаардлагатай болсон. Энэ нэгдэл нь фуллерен байдлаар баптисм хүртдэг. Нүүрстөрөгчийн атомууд гэдгийг бид мэднэ Тэд хоорондоо нэгдэж, урт полимер гинж үүсгэх боломжтой. Эдгээр полимерүүдийг хуванцар аяга, шил гэх мэт бүтээгдэхүүнүүдэд байнга ашигладаг.

Фуллерены хамгийн хачирхалтай шинж чанаруудын нэг бол тэдгээрийн зарим нь орон нутгийн шинж чанаргүй болсон атомуудаас электронтой байдаг явдал юм. Эдгээр электронуудын зан байдал нь нүүрстөрөгчийн бүтцийн нэг хэсэг гэдгээ мэдээгүй юм шиг гэж хэлж болно. Энэ нь ийм төрлийн зан авираар бусад атомуудыг нэмж, хэт дамжуулагч буюу тусгаарлагчийг бий болгох боломжтой гэсэн үг юм. Патентийг бий болгосны дараа фуллерены талаар болон түүний санал болгож буй боломжуудын талаар олон тайлан бичсэн болно.

Эдгээр нэгдлүүд нэлээд шинэлэг хэвээр байгаа ч эрдэмтэд фуллерений бүтцийг ээлжлэн сольж, хөндий нарийн ширхэгтэй болгон өөр өөр санааг дэвшүүлж байна. гангийн суналтын бат бэхийг 200 дахин их эзэмшдэг. Фуллерены хэрэглээний нэг хэсэг нь жижиг хэмжээний эм, цацраг идэвхт бодисын эсрэг бамбай авч явахад зориулагдсан молекул эсвэл савны бүлгийг цуглуулах жижиг хясаа үүсгэх явдал юм. Үүнийг мөн жижиг хэмжээтэй бусдыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог зарим молекулуудыг агуулдаг тор болгон хувиргаж болно. Хэрэв бусад төрлийн атомуудыг нэмж оруулбал цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжих зэрэг тодорхой чанарыг олж авч болно.

Фуллерены шинж чанар

фуллерен бүтэц

Эдгээр нь гал түймэр эсвэл аянгын улмаас байгальд бий болох хөндий байгууламж юм. Хэрэв бид тэдгээрийг бие махбодийн хувьд дүн шинжилгээ хийвэл тэдгээр нь шар нунтаг хэлбэртэй болохыг олж харах болно. Шинжлэх ухааны тэмдэг нь C60 бөгөөд ижил молекул дахь нүүрстөрөгчийн атомын тоог хэлнэ. Эдгээр нь хэв гажилт хийх чадвартай боловч даралтаа бууруулж эхлэхэд анхны хэлбэртээ эргэж ирдэг.

Фуллерены давуу тал ба патентын шаардлага нь маш тэсвэртэй байдаг. Эдгээр хэсгүүдийг устгахын тулд 1000 градусаас дээш температур хэрэгтэй болно. Эдгээр температурыг өдөр бүр олж авах боломжгүй байдаг. Хаалттай, тэгш хэмтэй хэлбэртэй болсноор даралтад тэсвэртэй болно. Энэ нь 3000 атмосферийн даралтыг тэсвэрлэх чадвартай.

Фуллерены шинж чанаруудын дотроос тэдгээрийн тосолгооны шинж чанарыг бид харж байна. Тосолгооны чадварыг молекул хоорондын сул хүчээр өгдөг. Түүний молекулууд өтгөрч илүү тогтвортой, сул бондуудтай хатуу биет үүсгэдэг. Энэ хатуу бодисыг фуллерит нэрээр мэддэг. Хэрэв бид фуллеренийг маш бага температурт ил гаргадаг бол тэдгээр нь бөмбөрцөг алдалгүйгээр субляци хийх чадвартай байдаг. Түүний молекулууд нь маш их сөрөг нөлөөтэй бөгөөд электроныг өгдөг атомуудтай холбоо үүсгэдэг.

Фуллеренууд нь хоорондоо харилцан уялдаатай хоёр системийг үүсгэдэг шинэ материал бөгөөд шинжлэх ухааны олон нийтийн сонирхлыг ихээхэн татдаг гэж бид дүгнэж болно. Ялангуяа энэ сонирхол нь хэт дамжуулах чадварын үүднээс төвлөрдөг. Эдгээр материалын талаархи бүх судалгааг үргэлжлүүлэн хийх нь ирээдүйд хэрэгцээтэй материал үйлдвэрлэх одоогийн технологийг сайжруулж чадна.

Таны харж байгаагаар, шинжлэх ухаанд алдаа, эсвэл өөр өөр зорилгод хүрсний үр дүнд маш сонирхолтой материалыг олж мэднэ. Энэ мэдээллийн тусламжтайгаар та фуллеренууд ба тэдгээрийн шинж чанаруудын талаар илүү ихийг мэдэж авах болно гэж найдаж байна.


Нийтлэлийн агуулга нь бидний зарчмуудыг баримталдаг редакцийн ёс зүй. Алдааны талаар мэдээлэхийн тулд товшино уу энд байна.

Сэтгэгдэл бичих эхний хүн бай

Сэтгэгдэлээ үлдээгээрэй

Таны и-мэйл хаяг хэвлэгдсэн байх болно. Шаардлагатай талбарууд нь тэмдэглэгдсэн байна *

*

*

  1. Мэдээллийг хариуцах: Мигель Анхель Гатан
  2. Мэдээллийн зорилго: СПАМ-ыг хянах, сэтгэгдлийн менежмент.
  3. Хууль ёсны байдал: Таны зөвшөөрөл
  4. Мэдээллийн харилцаа холбоо: Хуулийн үүргээс бусад тохиолдолд мэдээллийг гуравдагч этгээдэд дамжуулахгүй.
  5. Өгөгдөл хадгалах: Occentus Networks (ЕХ) -с зохион байгуулсан мэдээллийн сан
  6. Эрх: Та хүссэн үедээ мэдээллээ хязгаарлаж, сэргээж, устгаж болно.