BuckyBalls - ein Nanotechnologie-Baustein, Wie man Sie, Geschichte, Eigenschaften und Anträge Stellt

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Gerade da der Schlüsselbaustein zum Leben auf Erde das Kohlenstoffatom ist, ist Kohlenstoff die Taste bis einen der viel versprechendsten Zweige der Nanotechnologie. Viel der aktuellen Forschung und der Kommerzialisierung der Nanotechnologie beruht auf den Gefäßen, Kabeln und Kugeln, die von den Kohlenstoffatomen gemacht werden. Alle bekannt durch einige Namen. Die Kohlenstoff basierten Gefäße können Kohlenstoff nanotubes, buckytubes sein und sehr lange Gefäße gekennzeichnet häufig als nanowires. Die Kugeln bekannt als fullerines oder buckyballs.

Ursprung des Buckyball

Russische Forscher entdeckten Kohlenstoff nanotubes in den fünfziger Jahren, aber die Forschung wurde nur auf Russisch veröffentlicht und der Kalte Krieg bedeutete, dass diese Informationen nicht breit - erhältlich waren. In umgebendem Kohlenstoff achtziger Jahre Kenntnisse werden die nanotubes und die Kugeln weiterverbreitet. Die Kugeln ähnelten der Form der geodätischen Kuppel, die vom Amerikaner, R. Buckminster Fuller konstruiert wurde, und das buckyball oder der Fullerene wurden in seiner Ehre benannt. Das einfachste Formular von buckyball ist das C60 Buckminsterfullerene. Eine Form sofort, die für sie erkennbar ist, ist Fußball wie Merkmale.

 

Abbildung 1. C-60Variante eines buckyball

Buckyballs

Im einfachsten buckyball gibt es 60 Kohlenstoffatome mit jedem Atom, das kovalent zu drei anliegenden Atomen geklebt wird. Die resultierende Kugel ist um 1nm im Durchmesser. Andere Fullerenes existieren mit ihrem Namen, der durch das Symbol für Kohlenstoff, C gegeben wird, gefolgt von der Anzahl von den vorhandenen Kohlenstoffatomen, z.B. C60, C70 und C80.

Herstellung von Buckyballs

Obgleich buckyballs spontan in der Natur von den Ursprung auftreten, die wie Kerzenruß so einfach sind, ist ihre Entdeckung ein sehr neues Vorkommen. Japanischer Forscher Eiji Osawa von Toyohashy-Technischer Hochschule schlug das Bestehen von buckyballs im Jahre 1970 vor.

Jedoch nahm es bis August 1985, damit Richard Smalley, Harry Kroto und Bob-Rotation ein Experiment bei Rice University in den diesen USA produzierte buckyballs durchführt. Ihr Experiment verdunstete Kohlenstoff mit einem Laser und produzierte eine sehr kleine Menge buckyballs. Die Menge war genug, zum ihres Bestehens zu prüfen, aber sie nicht genug ausführlich zu studieren. Für diese Arbeit wurden sie den Nobelpreis 1996 in der Chemie zugesprochen.

Zwecks größere Mengen für Studienzweckforscher aus dem Max Planck Institute zu produzieren und University of Arizona kombinierte Kräfte um eine Methode zu entwickeln die zwei Kohleelektroden in einer Helium- oder Neonatmosphäre verwendete. Als ein Lichtbogen zwischen den Elektroden buckyballs erzeugt wurde, wurden zusammen mit Kohlenstoffruß erzeugt, der Ausbau durch ein Lösungsmittel benötigte.

Dieses war noch nicht genügend Menge für wirtschaftliche Zwecke. Einige Methoden existieren jetzt für die Herstellung von buckyballs in den Tonnagenmengen, aber sie neigen, ein nah geschützt Betriebsgeheimnis zu sein. Das erste Massenproduktionsverfahren bekannt als Verbrennungssynthese. Verbrennungssynthese brennt eine Kohlenwasserstoff- und Sauerstoffmischung mit Niederdruck, 95% reine buckyballs zu produzieren.

Buckyball-Anwendungen

Eine Reichweite der viel versprechenden Anwendungen existieren für buckyballs. Wenn die buckyballs die Härte haben, die entsprechend oder des Diamanten größer als der ist, haben Forscher Versprechen für buckyball Gebrauch innerhalb der Rüstung gesehen. Diese Härte erlaubt auch, dass buckyballs verschiedenen Polymeren hinzugefügt werden, um sie stärker zu machen.

Geänderte buckyballs werden auch als Antioxydantien für Gebrauch in den Menschen entwickelt. Wenn ein buckyball ein freies Radikal antrifft, verbindet das ungepaarte Elektron im freien Radikal mit einem delocalised Elektron im buckyball. Das buckyball wird geändert, um es wasserlöslich und geeignet zu machen für medizinischen Gebrauch.

Ein buckyball, indem man ein Atom Ändernd hinzufügt oder austauscht, um die Eigenschaften des buckyball zu ändern, wird functionalization gerufen.

Functionalized-buckyballs werden für gerichtete Medikamentenverabreichung entwickelt. Das buckyball ummantelt eine winzige Dosis einer bestimmten Droge. Durch die Steuerung des functionalization des buckyball die Drogenüberreste ummantelt, bis das buckytube die Site erreicht, in der die Droge gefordert wird. Das buckyball gibt sie dann frei.

 

Date Added: Nov 8, 2006 | Updated: Jul 17, 2014

Last Update: 17. July 2014 10:42

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