De hecho, lo que se había descubierto no era más que una sola molécula nueva, sino una clase infinita de nuevas moléculas: los fullerenos. Cada fullereno - C 60, C 70, C 84, etc - poseía la característica esencial de ser una jaula de carbono puro, cada átomo unido a otros tres como en el grafito. A diferencia de grafito, cada fullereno tiene exactamente 12 caras pentagonales con un número variable de caras hexagonales (por ejemplo, buckyball - C 60 - tiene 20). | Figura 1. Diversas formas de carbono. |
Algunos fullerenos, como C 60, se forma esferoidal, y otros, como C 70, se oblonga como un balón de rugby. Dr. Richard Smalley reconocido en 1990 que, en principio, un fullereno tubular debe ser posible, con un límite en cada extremo, por ejemplo, por los dos hemisferios del C 60, conectados por un tramo recto de tubo, con sólo las unidades en su estructura hexagonal . Millie Dresselhaus, al enterarse de este concepto, conocido como los objetos imaginados "buckytubes". Los nanotubos de carbono En la actualidad, sin embargo, los nanotubos de carbono se había descubierto 30 años antes, pero no había sido apreciado en ese momento. A finales de 1950, Roger Bacon en Union Carbide, que se encuentra una fibra de carbono extraño nuevo mientras se estudia de carbono en condiciones cerca de su punto triple. Observó tubos rectos, huecos de carbono que parecía consistir en capas de grafito de carbono separados por el mismo espacio que las capas planas de grafito. En la década de 1970, Morinobu Endo observado estos tubos una vez más, producida por un proceso en fase gaseosa. De hecho, incluso se observaron algunos tubos que consiste en una sola capa de grafito enrolladas. Figura 2. Buckytube o nanotubos de carbono En 1991, tras el descubrimiento y la verificación de los fullerenos, Sumio Iijima de NEC observado nanotubos multicapa formado en una descarga de arco de carbono, y dos años más tarde, él y Donald Bethune en IBM observaron independientemente de una sola pared nanotubos - buckytubes. Estos polímeros de carbono puro podía ser entendida en el contexto de los fulerenos, cambiar la percepción de que las moléculas, con todo lo que implica una designación especial. Los nanotubos se habían fullerenized. Los nanotubos multicapa Ahora, diez años después de la observación inicial Iijima, sabemos mucho sobre nanotubos y fulerenos tubulares. Sabemos que los nanotubos multicapa, tiene lugar invariablemente con una alta frecuencia de defectos estructurales. (En comparación con sus relaciones más grande, el 20.5 micrones de diámetro, fibras de grafito utilizados en la industria aeroespacial y aplicaciones de productos deportivos, los nanotubos multicapa son bastante estructuralmente, sin embargo, que con frecuencia contienen las regiones de la imperfección estructural.) Como cualquier científico de materiales sabe, es la aparición de defectos que inevitablemente degradan las propiedades del material de una sustancia, como la fuerza. Las propiedades intrínsecas de un material puede ser campeón mundial, pero por lo general las propiedades reales del material a granel son sólo un pequeño porcentaje de lo que el material se muestran si se tratara de estructura perfecta. Por ejemplo, un defecto estructural, como una de microgrietas en un alambre de acero, conducirá a una falla catastrófica en el 1-2% de la resistencia a la ruptura teórica que se podría predecir sobre la base de principios químicos fundamentales. Buckytubos Por el contrario, buckytubes son los fullerenos, por lo que son las moléculas: las moléculas perfecto, huecos de carbono puro unidos en una red hexagonal unido para formar el cilindro hueco, como se muestra en la Figura 2. El tubo es perfecta, con los extremos abiertos o tapados. El diámetro de los nanotubos de carbono de pared única es de 0,7 a 2 nm (normalmente alrededor de 1,0 nm) - 100.000 veces más delgado que un cabello humano. Longitudes Buckytube suelen ser cientos de veces su diámetro.
Date Added: Jun 17, 2004
Last Update: 6. October 2011 03:28
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