Mga Fullerenes

fullerenes

Ngayon ay pag-uusapan natin ang tungkol sa isang istrakturang molekular na ginagamit sa mundo ng pisika at mayroong mahusay na mga aplikasyon. Ito ay tungkol sa fullerenes. At ito ang pangatlo sa pinaka-matatag na istraktura ng molekular ng carbon na kilala ngayon. Maaari itong tumagal ng isang spherical, elliptical, tubo o singsing na hugis. Ito ay natuklasan halos hindi sinasadya noong 1985.

Sa artikulong ito sasabihin namin sa iyo ang tungkol sa lahat ng mga katangian, pagtuklas at mga aplikasyon ng mga fullerenes.

pangunahing katangian

60 carbon atoms sa isang Molekyul

Ang Fullerenes ay natuklasan ng mga siyentista Harold Kroto, Robert Curl at Richard Smalley noong 1985 sa US Halos hindi sinasadya ang pagtuklas ngunit ginawang posible para sa kanila na makatanggap ng Nobel Prize in Chemistry noong 1996. Ang patent ay isinampa noong 1990 at pagkatapos ay nai-publish. Ang mga ito ay mga bagong istraktura ng matatag na mga molekulang carbon. Sa katunayan, kilala sila bilang pangatlong pinaka matatag na kilalang molekular na anyo ng carbon pagkatapos ng brilyante at grapayt.

Ang Fullerenes ay nagbago bilang isang resulta ng isang eksperimento na natupad sa mga carbon Molekyul. Ang patent na nilikha ay tumutukoy sa unang pamamaraan upang makabuo ng dami ng sangkap na napunta sa pagtuklas ng mismong sangkap. Ang sinubukan na patent ay ang paraan upang lumikha ng maraming dami nang buong buo upang kumita mula rito.

Sa taong iyon iba't ibang mga eksperimento ang natupad. Sa Rice University sa Houston, sina Harold Kroto ng University of Southampton at Richard Smalley at Robert Curl ng Rice, ay nagsagawa ng isang eksperimento na batay sa pagsubok na gayahin ang lahat ng mga kundisyon kung saan nagaganap ang mga ito malapit sa ibabaw ng isang bituin. Ang layunin ng eksperimentong ito ay malaman kung gaano malalaking mga molekula ang nabuo sa kalawakan. Upang magawa ito, pinaputok nila ang isang matinding laser beam sa isang ibabaw ng carbon sa pagkakaroon ng helium gas. Sa una ay sinubukan ito ng hydrogen at nitrogen ngunit sa wakas ay may nitrogen lamang.

Kapag ang laser beam ay halo-halong sa ibabaw ng carbon sa pagkakaroon ng helium, posible na obserbahan kung paano isinasama ang gas na carbon sa helium upang mabuo ang mga kumpol. Ang gas ay kailangang palamig hanggang sa ganap na zero upang maisagawa ang isang spectral analysis ng mga kumpol. Sila ay naging C60, na nangangahulugang iyon mayroong 60 carbon atoms sa isang solong Molekyul. Sa oras na iyon, ang mga siyentipiko ay hindi pa nakakita ng katulad nito. At ito ay isang spherical na istraktura na nakapagpapaalala ng geodesic vault ng Buckminster Fuller, samakatuwid ang pangalan na fullerenes.

Mga aplikasyon ng fullerenes

paunang pag-aaral upang matuklasan ang mga molekula

Dahil hindi nila nagawang likhain ang buong gamit sa isang computer, kinailangan nilang gumamit ng papel, gunting, at tape. Ganito nabinyagan ang compound na ito bilang mga fullerenes. Alam natin na ang mga carbon atoms nagsasama sila sa isa't isa at maaaring makiisa upang makabuo ng mahabang mga kadena ng polimer. Ang mga polimer na ito ay madalas na ginagamit sa mga produkto tulad ng mga plastik na tasa at bote.

Ang isa sa mga kakaibang katangian ng fullerenes ay ang ilan sa mga ito ay may mga electron mula sa mga atomo na naisalokal sa lokasyon. Masasabing ang pag-uugali ng mga electron na ito ay parang hindi nila namalayan na bahagi sila ng istraktura ng carbon. Nangangahulugan ito na sa ganitong uri ng pag-uugali, posible na magdagdag ng ibang mga atom nang mas madali upang makabuo ng mga superconductor o insulator. Matapos likhain ang patent, maraming mga ulat ang nakasulat tungkol sa mga fullerenes at mga posibilidad na inaalok nito.

Kahit na ang mga compound na ito ay medyo bago pa rin, ang mga siyentista ay may iba't ibang mga ideya na tila kahalili ng istraktura ng mga fullerenes upang makabuo ng pinong guwang na mga hibla nagtataglay ng 200 beses ang makunat na lakas ng bakal. Tila ang isa sa mga paggamit ng fullerene ay upang bumuo ng maliliit na sipit upang mangolekta ng mga pangkat ng mga molekula o lalagyan na nagsisilbi upang magdala ng maliliit na gamot o kalasag laban sa radioactivity. Maaari rin itong mai-convert sa mga cage na nagsisilbi na naglalaman ng ilang mga molekula na pinapayagan ang iba na may mas maliit na sukat na dumaan. Kung ang ibang mga uri ng mga atomo ay idinagdag, ang mga partikular na katangian ay maaaring makuha, tulad ng pagsukat ng resistensya sa elektrisidad.

Mga Katangian ng fullerenes

mga buong istruktura

Ito ang mga guwang na istraktura na maaaring mabuo sa kalikasan bilang resulta ng sunog o kidlat. Kung susuriin natin ang mga ito nang pisikal, nakikita natin na ang mga ito ay nasa anyo ng dilaw na pulbos. Ang tanda ng pang-agham na ito ay C60 at tumutukoy sa bilang ng mga carbon atoms sa parehong molekula. Ang mga ito ay may kakayahang magpapangit ngunit bumalik sa kanilang orihinal na hugis kapag ang presyon kung saan sila napailalim ay nagsimulang bumawas.

Ang bentahe ng fullerenes at ang pangangailangan para sa pag-patenting ay ang mga ito ay napaka-lumalaban. At ito ay upang masira ang mga particle na ito, kinakailangan ang temperatura na higit sa 1000 degree. Ang mga temperatura na ito ay hindi madaling makamit sa araw-araw. Sa pamamagitan ng pagkakaroon ng sarado at simetriko na hugis, nagbibigay ito ng mahusay na paglaban sa presyon. Ito ay may kakayahang makatiis ng mga presyon ng 3000 mga atmospheres.

Kabilang sa mga pag-aari ng mga fullerenes na nakikita natin ang kanilang mga lubricating na katangian. Ang kapasidad na pampadulas ay ibinibigay ng mahinang puwersang intermolecular. Ang mga molekula nito ay maaaring maghalo upang makabuo ng isang solidong may mas matatag at mas mahina na mga bono. Ang solidong ito ay kilala sa pangalan ng fullerite. Kung ilalantad natin ang fullerene sa napakababang temperatura makikita natin na may kakayahang sublimation nang hindi nawawala ang mga sphere. Ang mga molekula nito ay napaka-electronegative at bumubuo ng mga bono na may mga atomo na nagbibigay ng mga electron.

Maaari nating tapusin na ang mga fullerenes ay mga bagong materyales na bumubuo ng lubos na naiuugnay na mga system na dalawa at nagsasanhi ng matinding interes sa pamayanan ng pang-agham. Lalo na ito ang interes ay nakasentro mula sa pananaw ng superconductivity. Ang patuloy na pagpapatuloy ng lahat ng pagsasaliksik sa mga materyal na ito ay maaaring mapabuti ang kasalukuyang mga teknolohiya para sa paggawa ng mga kapaki-pakinabang na materyales para sa hinaharap.

Tulad ng nakikita mo, sa agham ang napaka-kagiliw-giliw na mga materyales ay maaaring matuklasan bilang resulta ng mga pagkakamali o pagtugis ng iba't ibang mga layunin. Inaasahan ko na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa mga fullerenes at kanilang mga katangian.


Ang nilalaman ng artikulo ay sumusunod sa aming mga prinsipyo ng etika ng editoryal. Upang mag-ulat ng isang pag-click sa error dito.

Maging una sa komento

Iwanan ang iyong puna

Ang iyong email address ay hindi nai-publish. Mga kinakailangang patlang ay minarkahan ng *

*

*

  1. Responsable para sa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Layunin ng data: Kontrolin ang SPAM, pamamahala ng komento.
  3. Legitimation: Ang iyong pahintulot
  4. Komunikasyon ng data: Ang data ay hindi maiparating sa mga third party maliban sa ligal na obligasyon.
  5. Imbakan ng data: Ang database na naka-host ng Occentus Networks (EU)
  6. Mga Karapatan: Sa anumang oras maaari mong limitahan, mabawi at tanggalin ang iyong impormasyon.