फुलेरेन्स

आज आपण एका आण्विक रचनेबद्दल बोलणार आहोत जी भौतिकशास्त्राच्या जगात वापरली जाते आणि त्यामध्ये उत्तम अनुप्रयोग आहेत. हे बद्दल आहे फुलरेन्स. आणि आज ओळखल्या जाणार्‍या कार्बनची तीसरी सर्वात स्थिर आण्विक रचना आहे. हे गोलाकार, लंबवर्तुळ, नलिका किंवा रिंग आकार घेऊ शकते. 1985 मध्ये जवळजवळ चुकून त्याचा शोध लागला.

या लेखात आम्ही आपल्याला सर्व वैशिष्ट्ये, शोध आणि फुलरिनच्या अनुप्रयोगांबद्दल सांगणार आहोत.

मुख्य वैशिष्ट्ये

फुलेरेन्स वैज्ञानिकांनी शोधले हॅरोल्ड क्रोटो, रॉबर्ट कर्ल आणि रिचर्ड स्मॅली १ 1985 1996 मध्ये अमेरिकेत त्यांचा जवळजवळ अपघाती शोध लागला परंतु १ 1990 XNUMX in मध्ये त्यांना रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळणे शक्य झाले. पेटंट १ XNUMX XNUMX ० मध्ये दाखल करण्यात आले आणि त्यानंतर प्रकाशित झाले. या नवीन संरचना अतिशय स्थिर कार्बन रेणू आहेत. खरं तर, ते डायमंड आणि ग्रेफाइट नंतर कार्बनचे तिसरे सर्वात स्थिर ज्ञात आण्विक रूप म्हणून ओळखले जातात.

कार्बन रेणूंसह केलेल्या प्रयोगाच्या परिणामी फुलेरेन्स विकसित झाली. तयार केलेले पेटंट म्हणजे पदार्थाची मात्रा तयार करण्याच्या पहिल्या पध्दतीचा संदर्भ देतो. पेटंट करण्याचा प्रयत्न केला होता त्यातून नफा मिळविण्यासाठी फुलरीनमध्ये मोठ्या प्रमाणात तयार करण्याचा मार्ग.

त्या वर्षी विविध प्रयोग केले गेले. ह्यूस्टनमधील राईस युनिव्हर्सिटीमध्ये, साउथॅम्प्टन विद्यापीठाचे हॅरोल्ड क्रोटो आणि राईसचे रिचर्ड स्मॅली आणि रॉबर्ट कर्ल यांनी तारेच्या पृष्ठभागाजवळ ज्या परिस्थितीत उद्भवतात त्या सर्व परिस्थितीचे अनुकरण करण्याचा प्रयत्न केल्यावर हा प्रयोग केला गेला. अंतराळात किती मोठे रेणू तयार होतात हे जाणून घेणे हा या प्रयोगाचा उद्देश होता. हे करण्यासाठी त्यांनी हीलियम गॅसच्या उपस्थितीत कार्बन पृष्ठभागावर प्रखर लेसर बीम उडाला. सुरुवातीला त्याची चाचणी हायड्रोजन व नायट्रोजनने केली गेली पण शेवटी फक्त नायट्रोजननेच.

एकदा लेझीम बीम कार्बनच्या पृष्ठभागावर हीलियमच्या उपस्थितीत मिसळला गेला, तेव्हा हेलियमच्या सहाय्याने वायूयुक्त कार्बन क्लस्टर तयार कसे करता येईल हे पाहणे शक्य झाले. क्लस्टर्सचे वर्णक्रमीय विश्लेषण करण्यासाठी गॅसला परिपूर्ण शून्याजवळ थंड करावे लागले. ते सी 60 झाले, याचा अर्थ असा की एकाच रेणूमध्ये कार्बनचे 60 अणू आहेत. त्यावेळी शास्त्रज्ञांसारखे असे काही पाहिले नव्हते. आणि हे आहे की ही बॅकमिन्स्टर फुलरच्या जिओडसिक वॉल्टची आठवण करून देणारी गोलाकार रचना आहे, म्हणूनच फुलरेन्स हे नाव आहे.

फुलरेन्सचे अनुप्रयोग

ते संगणकावर फुलरीन पुन्हा तयार करण्यात अक्षम असल्याने त्यांना कागद, कात्री आणि टेपचा अवलंब करावा लागला. अशा प्रकारे या कंपाऊंडचा फुलरेन्स म्हणून बाप्तिस्मा आहे. आम्हाला माहित आहे की कार्बन अणू ते एकमेकांशी एकत्र होतात आणि लांब पॉलिमर साखळी तयार करण्यासाठी एकत्र सामील होऊ शकतात. हे पॉलिमर प्लास्टिक कप आणि बाटल्या अशा उत्पादनांमध्ये वारंवार वापरले जातात.

फुलरीन्सचा एक विलक्षण गुणधर्म म्हणजे त्यातील काहींमध्ये डी-लोकलाइज्ड अणूंचे इलेक्ट्रॉन आहेत. असे म्हटले जाऊ शकते की या इलेक्ट्रॉनांचे वर्तन असे आहे की त्यांना हे समजले नाही की ते कार्बनच्या संरचनेचा भाग आहेत. याचा अर्थ असा आहे की अशा प्रकारच्या वर्तनासह, सुपरकंडक्टर किंवा इन्सुलेटर तयार करण्यासाठी इतर अणू अधिक सहजपणे जोडणे शक्य आहे. पेटंट तयार केल्यानंतर, फुलरेन्स आणि त्याद्वारे ऑफर केलेल्या शक्यतांविषयी बरेच अहवाल लिहिले गेले.

जरी ही संयुगे अद्याप बरीच नवीन आहेत, परंतु शास्त्रज्ञ वेगवेगळ्या कल्पनांसह येतात जे संपूर्ण पोकळींच्या संरचनेत वैकल्पिक वाटतात जे बारीक पोकळ तंतु तयार करतात. स्टीलच्या 200 पट ताणतणावाची शक्ती असणे. असे दिसते आहे की फुलरीनचा एक उपयोग म्हणजे रेडिकॅक्टिव्हिटीविरूद्ध लहान प्रमाणात ड्रग्स किंवा ढाली वाहून नेणा mo्या रेणू किंवा कंटेनरचे गट गोळा करण्यासाठी लहान चिमटी तयार करणे. हे पिंजर्यात रूपांतरित देखील होऊ शकते ज्यामध्ये काही रेणू असतात जे लहान आकारातील इतरांना जाण्याची परवानगी देतात. जर इतर प्रकारचे अणू जोडले गेले तर विद्युत प्रतिरोध मोजण्यासाठी विशिष्ट गुण मिळू शकतात.

फुलरेन्सचे गुणधर्म

ही पोकळ रचना आहे जी आग किंवा विजेच्या परिणामी निसर्गात बनू शकते. जर आपण त्यांचे शारीरिक विश्लेषण केले तर आपण ते पिवळ्या पावडरच्या रूपात असल्याचे पाहिले. त्याचे वैज्ञानिक चिन्ह सी 60 आहे आणि त्याच रेणूमधील कार्बन अणूंची संख्या दर्शवते. ते विकृत करण्यास सक्षम आहेत परंतु जेव्हा त्यांच्यावर आधारीत दबाव कमी करण्यास सुरवात होते तेव्हा ते मूळ स्वरूपात परत आले.

फुलरेन्सचा फायदा आणि पेटंटिंगची आवश्यकता ही आहे की ते खूप प्रतिरोधक आहेत. आणि हे आहे की हे कण नष्ट करण्यासाठी, 1000 डिग्रीपेक्षा जास्त तापमान आवश्यक आहे. दररोज हे तापमान सहज प्राप्त करता येत नाही. बंद आणि सममितीय आकार घेतल्याने ते दाबांना मोठा प्रतिकार प्रदान करते. हे 3000 वातावरणाचा दाब सहन करण्यास सक्षम आहे.

फुलरेन्सच्या गुणधर्मांमधे आम्ही त्यांचे वंगण गुणधर्म पाहतो. वंगण क्षमता कमकुवत आंतरजंतू शक्तींनी दिली आहे. त्याचे रेणू अधिक स्थिर आणि कमकुवत बंधांसह घन तयार करू शकतात. हे घन फुलराइट नावाने ओळखले जाते. जर आम्ही अत्यंत कमी तापमानात फुलरीनचा पर्दाफाश केला तर आपण पाहू की ते गोल गमावल्याशिवाय उच्चशक्ती करण्यास सक्षम आहेत. त्याचे रेणू खूप इलेक्ट्रोनॅगेटिव्ह असतात आणि इलेक्ट्रॉन दान करणाoms्या अणूंसह बंध बनवतात.

आम्ही असा निष्कर्ष काढू शकतो की फुलरिने ही नवीन सामग्री आहे जी अत्यंत परस्परसंबंधित प्रणाली निर्माण करते आणि यामुळे वैज्ञानिक समुदायामध्ये रस निर्माण होतो. विशेषतः हे व्याज सुपरकंडक्टिव्हिटीच्या दृष्टिकोनातून केंद्रित केले जाते. या साहित्यांवरील सातत्याने सर्व संशोधन चालू ठेवल्यास भविष्यासाठी उपयुक्त साहित्य तयार करण्यासाठी सध्याची तंत्रज्ञान सुधारू शकते.

आपण पहातच आहात की विज्ञानात चुकांमुळे किंवा वेगवेगळ्या उद्दीष्टांच्या शोधासाठी खूप मनोरंजक सामग्री शोधली जाऊ शकते. मला आशा आहे की या माहितीसह आपण फुलरेन्स आणि त्यांची वैशिष्ट्ये याबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.