Fullerenowe struny

dwa rodzaje grafitu

dwa rodzaje diamentu

chaoid (odkryty w 1968 roku)

węgiel (VI) (odkryty w 1972 roku)

fullereny
Trzy najpowszechniejsze formy przedstawione są w poniższej tabeli :

Diament	Fulleren	Grafit

Bardzo długo chemicy nie byli w stanie wyjaśnić, dlaczego podczas analizy spektrometrycznej sadzy, nagminne pojawiają się "wzgórki" o masie bliskiej 720 jednostek atmowych. Aż do roku 1985, kiedy to trzech naukowców (prof. Harold Kroto (Univ. of Sussex), prof. Richard Smalley and prof. Robert Curl (Univ. Rice, Houston, Texas)) odkryło, że podczas oświetlania laserem grafitowych bloków heksagonalna struktura płaszczyzn grafitu rozdziela się i łączy. Bliskie oględziny wykazały, że tworzone w wyniku działania lasera, były związki zbudowane najczęściej z 60 atomów węgla (istniały również 70-cio atomowe). Tworzyły one atomowe, złożoną jedynie z węgla, molekularne sfery o rozmiarach maksymalnie dziesięciu Angstremów (1Angstrem =10 nanometrów =0,0000000001 metrów). Były niezwykle małe. Trzaby użyć powyżej ich 25 milionów by ułożyć je w prostej linii przekraczając długość jednego cala (1cal = 2,54 centymetra)

Dla odkrywców budowa tych sfer była bardzo podobna do kopuł zaprojektowanych przez inżyniera R. Buckminster Fuller`a (na zdjęciu jest jego konstrukcja na Expo '67 Montreal - zdjęcie autorstwa B. Eggen). Dlatego C₆₀ stał się znany jako "buckmisterfulleren", a nowa rodzina molekuł została nazwana fullerenami. W uznaniu tego odkrycia, tych trzech naukowców otrzymało w roku 1996 Nagrodę Nobla w dziedzinie Chemii.

Od czasu odkrycia "buckmisterfulleren`a" odkrytych zostało wiele innych fullerenów. Doświadczalnie odkryto, że magą one zawierać od 30 do 980 atomów w swej strukturze. Jednak według postulatu sformułowanego przez matematyka, Eulera teoretycznie mogą mieć one dowolną ilość atomów. Istnieje wiele niesamowitych możliwości użycia "buckmisterfulleren`a". Co może być zaskakujące - szczególnie w wojsku. "The Times" (numer z 30 października roku 1994) potwierdził, że C₆₀ jest całkowicie nieczuły na promienie laserów. W wojnie przyszłości te mikroskopijne kulki mogą uratować twój "tyłek" :)!

Ten sam dziennik (numer z 21 listopada 1985) umieścił artykuł, że fullereny mogą być użyte podczas walki z wirusem HIV, prowadzącym do AIDS. Zostało odkryte, że woda zawierająca "buckmisterfulleren`a" hamuje białko HIV-1. Funkcja tego enzymu jest niezwykle ważna dla funkcjonowania wirusa. W końcu, Artur Charles Clark - autor książek i opowiadań SF, przepowiedział istnienie kosmicznych wind, które poruszać się będą pomiędzy ziemią a orbitą, po superwytrzymałych linach wykonanych z taniego materiału jednak dostępnego w megatonach. Mowa oczywiście o "buckmisterfullerenie".

Bliski związek z fullerenami mają węglowe nanotuby (CNT`s). Zostały odkryte w roku 1991 przez S. Iijima. Są to duże makromolekuły o specyficznym kształcie, rozmiarach i fizycznych właściwościach. W terminologii fizycznej można je opisać jako pojedyńcze kryształy rozwinięte w jednym kierunku. Uważa się, że tworzone są z koncentrycznych grafitowych osłon, które mogą powstawać w wyniku zrolowania płaszczyzn struktury grafitu. Ich niezwykłą budową zajmuje się wiele ośrodków badawczych próbując dokładnie wyjaśnić ich powstawanie. Obecnie, ich fizycznie właściwości są wciąż odkrywane i omawiane.

Podstawowa struktura wygląda tak :

Liczba osłon nanotub może być różna : od jednego do nawet pięćdziesięciu, z przestrzenią pomiędzy warstwami wynoszącą tak jak w graficie maksymalnie 0,34 nanometra. Są one grubości rzędu od 1 do 50 nanometrów i długości kilku mikronów, dochodząc czasem do 300 mikronów.

Przyszłe zastosowanie nanorurek wciąż nie jest znane, bo wciąż udoskonalane są sposoby produkcji. Nasuwającym się od razu zastosowaniem jest używanie ich w elektronice jako nanoprzewodników w zminiatyruzowanych układach elektronicznych. Jednak coraz częściej spekuluje się nad ich niespotykaną wytrzymałością... Bowiem siły wiążące molekuły nanorurki, bez względu na ich długość, są ogromne - tworzą superstrunę.