Fullerenes

fullerenes

Dinten ayeuna urang badé nyarioskeun ngeunaan struktur molekul anu dianggo dina dunya fisika sareng anu ngagaduhan aplikasi anu saé. Éta ngeunaan fullerenes. Sareng mangrupikeun struktur molekul karbon paling stabil katilu anu dikenal ayeuna. Éta tiasa nyandak bentuk bola, elips, tabung atanapi cincin. Éta kapanggih ampir teu dihaja di 1985.

Dina tulisan ieu kami bade nyaritakeun ngeunaan sadaya ciri, pamanggihan sareng aplikasi tina fullerenes.

Ciri utama

60 atom karbon dina hiji molekul

Fullerenes dipanggihan ku élmuwan Harold Kroto, Robert Curl sareng Richard Smalley di 1985 di Amérika Serikat Aranjeunna ampir teu dihaja mendakan tapi ngamungkinkeun aranjeunna nampi Hadiah Nobel Kimia dina taun 1996. Patén éta diajukeun dina taun 1990 teras salajengna diterbitkeun. Ieu mangrupikeun struktur énggal, molekul karbon stabil pisan. Nyatana, aranjeunna dipikaterang salaku bentuk molekul karbon paling stabil katilu anu dikenal saatos inten sareng grafit.

Fullerenes mekar salaku hasil tina ékspérimén anu dilaksanakeun ku molekul karbon. Patén anu parantos diciptakeun ngarujuk kana metodeu anu munggaran pikeun ngahasilkeun jumlah zat éta parantos dugi ka mendakan zat éta nyalira. Anu diusahakeun dipaténkeun nyaéta cara nyiptakeun dina jumlah anu seueur dina fullerene supados nguntungkeun tina éta.

Dina taun éta sagala rupa ékspérimén dilaksanakeun. Di Universitas Rice di Houston, Harold Kroto ti University of Southampton sareng Richard Smalley sareng Robert Curl ti Rice, ngalaksanakeun percobaan anu didasarkeun kana usaha simulate sadaya kaayaan dimana kajadianana caket permukaan bintang. Tujuan tina ékspérimén ieu nyaéta pikeun terang kumaha molekul ageung kabentuk dina rohangan. Pikeun ngalakukeun ieu, aranjeunna némbak sinar laser sengit dina permukaan karbon ku ayana gas hélium. Mimitina éta diuji nganggo hidrogén sareng nitrogén tapi tungtungna ngan ukur ku nitrogén.

Sakali sinar laser dicampurkeun dina permukaan karbon ku ayana hélium, dimungkinkeun pikeun niténan kumaha karbon gas digabungkeun sareng hélium pikeun ngawangun gugus. Gas kedah didinginkan janten caket nol total pikeun ngalakukeun analisis spéktral tina klaster. Aranjeunna tétéla janten C60, anu hartosna éta aya 60 atom karbon dina hiji molekul. Dina waktos éta, élmuwan henteu acan ningali anu sapertos kitu. Sareng éta mangrupikeun mangrupikeun struktur bunder anu ngélingan kolong geodesik Buckminster Fuller, janten nami fullerenes.

Aplikasi tina fullerenes

studi awal pikeun mendakan molekul

Kusabab aranjeunna henteu tiasa ngadamel fullerene dina komputer, aranjeunna kedah nganggo kertas, gunting, sareng pita. Ieu kumaha sanyawa ieu dibaptis salaku fullerenes. Urang terang yén atom karbon aranjeunna ngagabungkeun sareng anu sanésna sareng tiasa ngiringan ngawangun ranté polimér panjang. Polimér ieu sering dianggo dina produk sapertos cangkir plastik sareng botol.

Salah sahiji sipat anu paling anéh tina fullerenes nyaéta sababaraha diantarana ngagaduhan éléktron tina atom anu didélokalisasi. Tiasa waé paripolah éléktron ieu saolah-olah aranjeunna henteu sadar yén éta mangrupikeun bagian tina struktur karbon. Ieu ngandung harti yén ku jinis tingkah laku ieu, dimungkinkeun pikeun nambihan atom sanés kalayan langkung gampang pikeun ngawangun superconduktor atanapi insulator. Saatos nyiptakeun patén, seueur laporan anu ditulis ngeunaan fullerenes sareng kamungkinan anu ditawarkeunana.

Sanaos sanyawa ieu masih anyar, para ilmuwan ngagaduhan ideu anu béda-béda anu katingalina ngagentos struktur fullerenes pikeun ngawangun serat kerung halus anu gaduh 200 kali kakuatan tarik tina waja. Sigana salah sahiji kagunaan fullerene nyaéta ngabentuk klem alit pikeun ngumpulkeun kelompok molekul atanapi wadah anu tiasa nyayogikeun sajumlah alit obat atanapi taméng ngalawan radioaktivitas. Éta ogé tiasa janten kandang anu ngandung sababaraha molekul anu ngamungkinkeun batur anu ukuranana langkung alit nembus. Upami jinis atom sanés anu ditambihkeun, kualitas-kualitas khusus tiasa didapet, sapertos ngukur résistansi listrik.

Pasipatan fullerenes

struktur lengkep

Ieu mangrupikeun struktur kerung anu tiasa kabentuk sacara alami salaku hasil tina kahuruan atanapi kilat. Upami urang analisa sacara fisik, urang tingali yén éta aya dina bentuk bubuk konéng. Tanda ilmiah na nyaéta C60 sareng ngarujuk kana jumlah atom karbon dina molekul anu sami. Aranjeunna sanggup cacad tapi balik deui ka bentuk aslina nalika tekanan anu diturunkeun mimiti turun.

Kauntungannana fullerenes sareng kabutuhan patén nyaéta aranjeunna tahan pisan. Sareng nyaéta pikeun ngancurkeun partikel ieu, diperyogikeun suhu anu langkung ageung ti 1000 derajat. Suhu ieu henteu gampang kahontal dina unggal dinten. Ku gaduh bentuk anu katutup sareng simétris, éta masihan résistansi anu hébat kana tekanan. Éta sanggup nahan tekanan 3000 atmosfir.

Diantara sipat fullerenes urang tingali sipat pelumasna. Kapasitas pelumas dirumuskeun ku kakuatan antarmolékul lemah. Molekulna tiasa ngembun pikeun ngawangun padet ku beungkeut anu langkung stabil sareng lemah. Padet ieu dipikaterang ku nami fullerite. Upami urang ngalaan fullerene kana suhu anu lemah pisan urang ningali yén éta sanggup kalebet sublimasi tanpa kaleungitan bola. Molekulna éléktronégatif pisan sareng ngawangun beungkeut ku atom anu nyumbang éléktron.

Urang tiasa nyimpulkeun yén fullerenes mangrupikeun bahan-bahan énggal anu ngahasilkeun sistem anu aya hubunganana dua sareng anu nyababkeun minat pisan ka komunitas ilmiah. Utamana ieu minat difokuskeun tina sudut pandang superconductivity. Terus neraskeun sadaya panilitian ngeunaan matéri ieu tiasa ningkatkeun téknologi ayeuna pikeun ngahasilkeun bahan anu kapaké pikeun kapayunna.

Sakumaha anjeun tiasa tingali, dina sains bahan anu pikaresepeun pisan tiasa dipanggihan salaku akibat tina kasalahan atanapi ngudag tujuan anu béda. Kuring miharep yén kalayan inpormasi ieu anjeun tiasa diajar langkung seueur ngeunaan fullerenes sareng ciri-cirina.


Eusi tulisan taat kana prinsip urang tina étika éditorial. Pikeun ngalaporkeun kasalahan klik di dieu.

Janten kahiji komen

Ninggalkeun koméntar anjeun

email alamat anjeun moal diterbitkeun. Widang diperlukeun téh ditandaan ku *

*

*

  1. Jawab data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan tina data: Kontrol SPAM, manajemén koméntar.
  3. Legitimasi: idin anjeun
  4. Komunikasi data: Data moal dikomunikasikan ka pihak katilu kacuali ku kawajiban hukum.
  5. Panyimpenan data: Basis data anu diayakeun ku Occentus Networks (EU)
  6. Hak: Iraha waé anjeun tiasa ngawatesan, cageur sareng mupus inpormasi anjeun.