Odmiany alotropowe czystego węgla to diament, grafit i węgiel amorficzny, czyli sadza. W 1985 roku amerykańsko-brytyjski zespół naukowców kierowany przez profesora Harolda W. Kroto zajmował się badaniem struktur powstających z grafitu w bardzo wysokich temperaturach. Analiza przy użyciu spektrometru masowego wykazała dużą zawartość wysoce trwałych połączeń o masie 720 jednostek atomowych.
Tak doszło do odkrycia kolejnej odmiany alotropowej węgla. Okazała się ona cząsteczką zbudowaną z 60 atomów węgla (jednostka masy węgla wynosi 12; 60 x 12 = 720), tworzących zamkniętą strukturę przypominającą kształtem piłkę futbolową lub kopuły geodezyjne skonstruowane przez R. Buckminstera Fullera. Dlatego C60 stał się znany jako "buckminsterfulleren" (rzadziej futbolan), a nowa rodzina molekuł nazwana została fulerenami.
Fulerenami interesują się również producenci polimerów, smarów i półprzewodników. Analizowane są możliwości syntetycznego otrzymywania polimerów zbudowanych z fuleroidów. Rysuje się perspektywa zastosowania uwodornionego fulerenu (do tej pory udało się otrzymać cząsteczki C60H18 i C60H36 ) jako nośnika wodoru w ogniwach paliwowych.
Być może fulerenami zainteresuje się również wojsko. "The Times" w numerze z 30 października 1994 zamieścił notatkę, iż cząsteczka C60 jest całkowicie odporna na działanie promieni laserowych.
Ale fulereny nie są wyłącznie dziełem człowieka; znaleziono je w próbkach minerałów z dwóch wielkich kraterów, które powstały około 1,85 miliarda i 65 milionów lat temu w wyniku zderzeń Ziemi z kometami lub planetoidami. Błyszczący, czarny minerał zwany szungitem, spotykany w północno-wschodniej Rosji, również zawiera cząsteczki C60 i C70. Okoliczności powstania szungitu pozostają jednak niewyjaśnione. Fulereny zawiera również występujący w górach stanu Kolorado fulguryt. Minerał ten tworzył się najprawdopodobniej podczas wyładowań elektrycznych.
Przypuszczano też, że cząsteczki typu Cn mogą być źródłem tak zwanych rozmytych linii międzygwiazdowych - tajemniczego zbioru pasm w widzialnym zakresie widma, nad którym to zbiorem astronomowie głowią się już kilka dziesięcioleci.
Niemal natychmiast po odkryciu fulerenów profesor Kroto sugerował możliwość występowania węglowych piłek w kosmosie.
Źródło Anna Bilska - Sprawy Nauki - Biuletyn Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Publikacja internetowa
WNP
OJCOWIE ODKRYCIA
Za odkrycie fulerenów Harold Kroto z Uniwersytetu Sussex w Brighton (Wielka Brytania) oraz Zespół RE Smalley i RF Curl jr. z Uniwersytetu Rice w Huston (Teksas, USA) w 1996 roku otrzymali Nagrodę Nobla z dziedziny chemii. z Uniwersytetu Rice w Huston (Teksas, USA) w 1996 roku otrzymali Nagrodę Nobla z chemii Dziedziny. Harold Kroto kontynuował badania nad fulerenami na Uniwersytecie Sussex, m.in. Harold Kroto kontynuował badania nad fulerenami na uniwersytecie Sussex, m.in. wyodrębniając je w bardzo żmudny sposób z sadzy i rozpoczął badania ich własności chemicznych. wyodrębniając je w bardzo żmudny Sposób z sadzy i Rozpoczął badania ich chemicznych Własności. W 1990 roku niemieccy badacze W. Kratschmar i D. Huffman po raz pierwszy opublikowali względnie tanią i wydajną metodę syntezy fulerenów poprzez kontrolowane spalanie węgla w łuku elektrycznym w atmosferze helu, która otworzyła drogę do praktycznego zastosowania tych związków, lecz nie zostali uwzględnieni w nagrodzie Nobla. W 1990 roku badacze niemieccy W. Kratschmar i D. Huffman po raz pierwszy opublikowali względnie tania i wydajną metode syntezy fulerenów.
POPULARNE APLIKACJE
Fulereny w nanotechnologii
Ryzyka i zagrożenia z nanotechnologii fulerenów
Ryzyko związane z zastosowaniem nanocząsteczek, związane jest m.in. z brakiem
wystarczających badań wskazujących:
a) jakie mogą być biologiczne konsekwencje wynikające z ich stosowania w przemyśle,
a więc sam rozmiar może być ryzykiem dla ryzyka,
b) jakie mogą być efekty wynikające z przedawkowania danej substancji spożytej
w formie „nano”, np. ekstrakt zielonej herbaty wskutek „znanomalizowania”
rozmiarów do cząstek w skali „nano” odznacza się ok. 100 krotnie wyższą zdolnością
przeciwutleniającą, niż te same cząsteczki w skali „mikro”, co z kolei pozwala
na znaczne zmniejszenie zalecanej dawki w przypadku jej spożywania w formie
suplementow diety, ale brak takiej wiedzy o wszystkich składnikach i ew. zmianie
właściwości tych substancji podczas przetwarzania w skali „nano”, może przynieść
niekorzystne efekty podobne do tych, ktore są skutkiem przedawkowania (większa
powierzchnia = wyższa reaktywność, (↑) wspołczynnik: powierzchnia/rozmiar),
c) ponadto, cząsteczki „nano” o nieprzebadanych właściwościach mogą migrować
w środowisku i mogą być „wszędobylskie”, przez co człowiek jest na stałe
narażony na ich ekspozycje, co może być ryzykiem dla zdrowia. W organizmie człowieka brak jest barier do swobodnego przemieszczania się cząstek, szczegolnie dla nanocząstek poniżej 10 nm (O < 0,1 μm), co może stać się przyczyną, że mogą one w nim ulegać generalnej cyrkulacji. Wydaje się, że najmniejsze jest ryzyko „akceptowane” – lepiej poznane. Uważa się, że nieco większe jest ryzyko z zastosowaniem nanostruktur otrzymywanych metodą „bottom-up”, natomiast – największe, to ryzyko, ktorego należy unikać dla zapewnienia pełnego bezpieczeństwa. Istnieje jeszcze ryzyko niezdefi niowane, nierozpoznane do końca
– sugeruje się np. wizję samoreplikujących się nano robotów, które mogą zmieniać
funkcje naszego organizmu, prowadzące np. do modyfikacji mózgu.
AKTYWNOŚĆ NAUKOWA STUDENTÓW
Studenckie Koło Naukowe „Fulleren”
INTERESUJĄCE PUBLIKACJE
Andrzej Huczko, Michał Bystrzejewski, Fulereny 20 lat póżniej. Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, PL ISSN 0043-5104
Retrospektywna prezentacja w Power Point nanotechnologii Peter Hebert, CEO, Lux Research Inc.
Kejow
napisz pierwszy komentarz