Bugün fizik dünyasında kullanılan ve harika uygulamaları olan bir moleküler yapıdan bahsedeceğiz. Hakkında Fullerenler. Ve bugün bilinen karbonun üçüncü en kararlı moleküler yapısıdır. Küresel, eliptik, tüp veya halka şeklinde olabilir. 1985'te neredeyse tesadüfen keşfedildi.
Bu yazımızda size fullerenlerin tüm özelliklerini, keşiflerini ve uygulamalarını anlatacağız.
temel özellikleri
Fullerenler bilim adamları tarafından keşfedildi Harold Kroto, Robert Curl ve Richard Smalley 1985'te ABD'de Bunlar neredeyse tesadüfi bir keşiftir ancak 1996'da Nobel Kimya Ödülü'nü almalarını mümkün kılmıştır. Patent 1990'da dosyalanmış ve ardından yayınlanmıştır. Bunlar yeni yapılar, çok kararlı karbon molekülleri. Aslında, elmas ve grafitten sonra bilinen üçüncü en kararlı karbon moleküler formu olarak bilinirler.
Fullerenler, karbon molekülleri ile yapılan bir deney sonucunda gelişti. Oluşturulan patent, maddenin kendisinin keşfine giden maddenin miktarlarını üretmek için ilk yönteme atıfta bulunmaktadır. Patenti alınmaya çalışılan şuydu: bundan kar elde etmek için büyük miktarlarda fullerene üretmenin yolu.
O yıl çeşitli deneyler yapıldı. Houston'daki Rice Üniversitesi'nde, Southampton Üniversitesi'nden Harold Kroto ve Rice'tan Richard Smalley ve Robert Curl, bir yıldızın yüzeyinin yakınında meydana geldikleri tüm koşulları simüle etmeye dayalı bir deney gerçekleştirdiler. Bu deneyin amacı uzayda ne kadar büyük moleküllerin oluştuğunu bilmekti. Bunu yapmak için, helyum gazı varlığında karbon yüzeyine yoğun bir lazer ışını ateşlediler. Başlangıçta hidrojen ve nitrojenle ama sonunda sadece nitrojenle test edildi.
Lazer ışını, helyum mevcudiyetinde karbon yüzeyinde karıştırıldığında, gaz halindeki karbonun helyum ile nasıl birleşerek kümeler oluşturduğunu gözlemlemek mümkün oldu. Kümelerin spektral analizini gerçekleştirmek için gazın neredeyse mutlak sıfıra soğutulması gerekiyordu. C60 oldukları ortaya çıktı, yani tek bir molekülde 60 karbon atomu vardır. O zamanlar bilim adamları böyle bir şey görmemişlerdi. Buckminster Fuller'ın jeodezik tonozunu andıran küresel bir yapıdır, dolayısıyla adı fullerenes.
Fullerenlerin uygulamaları
Fulleren'i bilgisayarda yeniden oluşturamadıkları için kağıt, makas ve banda başvurmak zorunda kaldılar. Bu bileşik, fullerenes olarak bu şekilde vaftiz edilir. Karbon atomlarını biliyoruz birbirleriyle birleşirler ve uzun polimer zincirler oluşturmak için birleşebilirler. Bu polimerler, plastik bardak ve şişe gibi ürünlerde sıklıkla kullanılmaktadır.
Fullerenlerin en tuhaf özelliklerinden biri, bazılarının yerelleştirilmiş atomlardan elektronlara sahip olmasıdır. Bu elektronların davranışlarının, karbon yapısının bir parçası olduklarını anlamamışlar gibi olduğu söylenebilir. Bu, bu tür bir davranışla, süper iletkenler veya yalıtkanlar oluşturmak için başka atomları daha kolay eklemenin mümkün olduğu anlamına gelir. Patent oluşturulduktan sonra, fullerenler ve sunduğu olanaklar hakkında birçok rapor yazıldı.
Bu bileşikler hala oldukça yeni olsalar da, bilim adamları, fullerenlerin yapısını değiştirerek ince içi boş lifler oluşturan farklı fikirler ortaya atıyorlar. çeliğin 200 katı çekme dayanımına sahiptir. Görünüşe göre fullerenin kullanımlarından biri, radyoaktiviteye karşı küçük miktarlarda ilaç veya kalkan taşımaya yarayan molekül gruplarını veya kapları toplamak için küçük cımbız oluşturmaktır. Ayrıca, daha küçük boyuttaki diğerlerinin geçmesine izin veren bazı molekülleri içermeye hizmet eden kafeslere de dönüştürülebilir. Başka atom türleri eklenirse, elektrik direncinin ölçülmesi gibi belirli nitelikler elde edilebilir.
Fullerenlerin özellikleri
Doğada yangın veya yıldırım sonucu oluşabilen içi boş yapılardır. Bunları fiziksel olarak analiz edersek sarı toz şeklinde olduklarını görürüz. Bilimsel işareti C60'dır ve aynı moleküldeki karbon atomlarının sayısını ifade eder. Deforme olabilirler ancak maruz kaldıkları basınç azalmaya başladığında orijinal şekline geri dönerler.
Fullerenlerin avantajı ve patent alma ihtiyacı çok dayanıklı olmalarıdır. Ve bu parçacıkları yok etmek için 1000 derecenin üzerinde sıcaklıklara ihtiyaç vardır. Bu sıcaklıklara günlük olarak kolayca ulaşılamaz. Kapalı ve simetrik bir şekle sahip olarak basınca karşı büyük direnç sağlar. 3000 atmosferlik basınca dayanabilir.
Fullerenlerin özellikleri arasında yağlama özelliklerini görüyoruz. Yağlama kapasitesi, zayıf moleküller arası kuvvetler tarafından verilmektedir. Molekülleri, daha kararlı ve zayıf bağlara sahip bir katı oluşturmak için yoğunlaşabilir. Bu katı, fullerit adıyla bilinir. Fullereni çok düşük sıcaklıklara maruz bırakırsak, küreleri kaybetmeden süblimleşebildiklerini görürüz. Molekülleri çok elektronegatiftir ve elektron veren atomlarla bağlar oluşturur.
Fullerenlerin yüksek düzeyde ilişkili sistemler oluşturan ve bilim camiasında büyük ilgi uyandıran yeni malzemeler olduğu sonucuna varabiliriz. Özellikle bu ilgi, süperiletkenlik açısından odaklanır. Bu malzemelerle ilgili tüm araştırmalarda sürekli olarak devam etmek, gelecek için yararlı malzemeler üretmek için mevcut teknolojileri geliştirebilir.
Gördüğünüz gibi bilimde çok ilginç materyaller, hatalar sonucunda veya farklı amaçların peşinde koşarak keşfedilebilir. Umarım bu bilgilerle fullerenler ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.