Sot do të flasim për një strukturë molekulare që përdoret në botën e fizikës dhe që ka zbatime të shkëlqyera. Bëhet fjalë për Fulerenet. Dhe kjo është struktura e tretë më e qëndrueshme molekulare e karbonit e njohur sot. Mund të marrë një formë sferike, eliptike, tubi ose unaze. Wasshtë zbuluar pothuajse aksidentalisht në 1985.
Në këtë artikull ne do t'ju tregojmë për të gjitha karakteristikat, zbulimin dhe zbatimet e fulenerinave.
tipare kryesore
Fullerenat u zbuluan nga shkencëtarët Harold Kroto, Robert Curl dhe Richard Smalley në 1985 në SH.B.A. Ata janë zbulim pothuajse aksidental por kanë bërë të mundur që ata të marrin Çmimin Nobel në Kimi në 1996. Patenta u regjistrua në 1990 dhe u botua më pas. Këto janë struktura të reja molekula karboni shumë të qëndrueshme. Në fakt, ato njihen si forma e tretë më e qëndrueshme molekulare e njohur e karbonit pas diamantit dhe grafit.
Fulerenet evoluan si rezultat i një eksperimenti që u krye me molekulat e karbonit. Patenta që është krijuar i referohet metodës së parë për të prodhuar sasi të substancës ka shkuar në zbulimin e vetë substancës. Ajo që u përpoq të patentohej ishte mënyra për të krijuar në sasi të mëdha në fulerinë në mënyrë që të përfitojmë prej saj.
Në atë vit u kryen eksperimente të ndryshme. Në Universitetin Rice në Hjuston, Harold Kroto i Universitetit të Southampton dhe Richard Smalley dhe Robert Curl nga Rajs, kryen një eksperiment i cili bazohej në përpjekjen për të simuluar të gjitha kushtet në të cilat ndodhin pranë sipërfaqes së një ylli. Qëllimi i këtij eksperimenti ishte të dinte se si formohen molekula të mëdha në hapësirë. Për ta bërë këtë, ata lëshuan një rreze intensive lazer në një sipërfaqe karboni në prani të gazit helium. Fillimisht u testua me hidrogjen dhe azot por në fund vetëm me azot.
Sapo rrezja lazer ishte përzier në sipërfaqen e karbonit në prani të heliumit, ishte e mundur të vëzhgohej se si karboni i gaztë kombinohej me heliumin për të formuar grupe. Gazi duhej të ftohej në afërsi të zeros absolute, në mënyrë që të kryente një analizë spektrale të grupeve. Ata dolën të ishin C60, që do të thotë se ka 60 atome karboni në një molekulë të vetme. Në atë kohë, shkencëtarët nuk kishin parë diçka të ngjashme me të. Dhe është se ajo është një strukturë sferike që të kujton kasafortën gjeodezike të Buckminster Fuller, prej nga rrjedh emri fullerenes.
Zbatimet e fulereneve
Meqenëse nuk janë në gjendje të rikrijojnë fulerinë në një kompjuter, atyre iu desh të përdorin letër, gërshërë dhe shirit. Kjo është mënyra se si kjo përbërje pagëzohet si fulerenë. Ne e dimë se atomet e karbonit ato kombinohen me njëra-tjetrën dhe mund të bashkohen së bashku për të formuar zinxhirë të gjatë polimerësh. Këto polimere përdoren shpesh në produkte të tilla si gota plastike dhe shishe.
Një nga vetitë më të çuditshme të fulerenave është se disa prej tyre kanë elektrone nga atomet që janë të de-lokalizuara. Mund të thuhet se sjellja e këtyre elektroneve është sikur ata nuk e kuptuan se ato janë pjesë e strukturës së karbonit. Kjo do të thotë që me këtë lloj sjelljeje, është e mundur të shtoni atome të tjerë më lehtë për të ndërtuar superpërçues ose izolator. Pas krijimit të patentës, u shkruan shumë raporte për fulenrenët dhe mundësitë që ofronte.
Megjithëse këto përbërës janë akoma mjaft të reja, shkencëtarët dalin me ide të ndryshme që duket se alternojnë strukturën e fulereneve për të formuar fibra të holla të holla që posedojnë 200 herë rezistencën në tërheqje të çelikut. Duket se një nga përdorimet e fulerinës është formimi i piskatoreve të vogla për të mbledhur grupe molekulash ose kontejnerësh që shërbejnë për të bartur sasi të vogla të ilaçeve ose mburoja kundër radioaktivitetit. Ai gjithashtu mund të shndërrohet në kafaze që shërbejnë për të përmbajtur disa molekula që lejojnë të tjerët me madhësi më të vogël të kalojnë përmes. Nëse shtohen lloje të tjera të atomeve, mund të merren cilësi të veçanta, siç është matja e rezistencës elektrike.
Karakteristikat e fulereneve
Këto janë struktura të zbrazëta që mund të formohen në natyrë si rezultat i zjarreve ose rrufeve. Nëse i analizojmë fizikisht, shohim se ato janë në formën e pluhurit të verdhë. Shenja e tij shkencore është C60 dhe i referohet numrit të atomeve të karbonit në të njëjtën molekulë. Ata janë të aftë të deformohen por kthehen në formën e tyre origjinale kur presioni të cilit i nënshtrohen fillon të ulet.
Avantazhi i fullerenes dhe nevoja për patentim është se ato janë shumë rezistente. Dhe është se për të shkatërruar këto grimca, nevojiten temperatura më të mëdha se 1000 gradë. Këto temperatura nuk janë lehtësisht të arritshme në baza ditore. Duke pasur një formë të mbyllur dhe simetrike, ajo siguron rezistencë të madhe ndaj presionit. Isshtë e aftë të përballojë presionet e 3000 atmosferave.
Ndër vetitë e fullerenave ne shohim vetitë e tyre vajosëse. Kapaciteti vajosës jepet nga forcat e dobëta ndërmolekulare. Molekulat e saj mund të kondensohen për të formuar një solide me lidhje më të qëndrueshme dhe më të dobëta. Ky material i ngurtë njihet me emrin fulerit. Nëse e ekspozojmë fulenrenën në temperatura shumë të ulëta shohim se ato janë të afta të lartësohen pa humbur sferat. Molekulat e saj janë shumë elektronegative dhe formojnë lidhje me atomet që dhurojnë elektronet.
Ne mund të konkludojmë se fullerenat janë materiale të reja që gjenerojnë sisteme shumë të ndërlidhura dy dhe që shkaktojnë interes të madh në komunitetin shkencor. Sidomos kjo interesi përqendrohet nga këndvështrimi i superpërcjellshmërisë. Vazhdimi i vazhdueshëm i të gjitha kërkimeve mbi këto materiale mund të përmirësojë teknologjitë aktuale për prodhimin e materialeve të dobishëm për të ardhmen.
Siç mund ta shihni, në shkencë mund të zbulohen materiale shumë interesante si rezultat i gabimeve ose ndjekjes së objektivave të ndryshëm. Unë shpresoj që me këtë informacion të mund të mësoni më shumë rreth fullerenes dhe karakteristikave të tyre.