Sa katunayan, ano ay natuklasan ay hindi lamang ng isang bagong Molekyul ngunit ang isang walang hanggan uri ng mga bagong mga molecule: ang fullerenes. Bawat fullerene - C 60, C 70, C 84, atbp - ay may nagmamay ari ng mga mahahalagang katangian ng pagiging isang purong hawla carbon, ang bawat atom na bonded sa tatlong iba sa grapayt. Hindi tulad ng grapayt, ang fullerene bawat ay may eksaktong 12 pentagonal mukha sa isang iba't ibang bilang ng mga heksagunal mukha (halimbawa, buckyball - C 60 - 20).  | Figure 1. Iba't-ibang anyo ng carbon. |
Ilang fullerenes, tulad ng C 60, ay gabola sa hugis, at iba pa, tulad ng C 70, ay pahaba tulad ng isang regbi bola. Dr Richard Smalley kinikilala sa 1990 na, sa prinsipyo, isang pantubo fullerene ay dapat na posible, capped sa bawat dulo, halimbawa, sa pamamagitan ng dalawang hemispheres ng C 60, na konektado sa pamamagitan ng isang tuwid na segment ng tubo, na may lamang heksagunal unit sa kaayusan nito . Millie Dresselhaus, sa pagdinig ng konsepto na ito, Naka-dub ng mga imagined na mga bagay "buckytubes." Carbon Nanotubes Sa katunayan, gayunpaman, ang carbon nanotubes ay natuklasan 30 taon mas maaga, ngunit ay hindi ganap na appreciated sa oras na iyon . Sa huli 1950s, Roger Bacon sa Union karbid, natagpuan ng isang kakaibang bagong carbon hibla habang pag-aaral ng carbon sa ilalim ng mga kondisyon malapit triple point nito. Sinusunod niya ang tuwid, guwang tubes ng carbon na lumitaw na binubuo sa graphitic layer ng carbon na pinaghiwalay ng parehong espasyo bilang planar layer ng grapayt. Sa ang 1970s, Morinobu Endo sinusunod ang mga tubes muli, na ginawa sa pamamagitan ng isang gas- phase na proseso. Sa katunayan, kahit na siya ay sinusunod ilang mga tubes na binubuo lamang ng isang solong layer ng lulon- up grapayt.  Figure 2. Buckytube o carbon nanotube Noong 1991, matapos ang pagtuklas at pagpapatotoo ng fullerenes, Sumio Iijima ng NEC sinusunod nanotubes multiwall na nabuo sa isang discharge ng arc ng carbon, at dalawang taon mamaya, siya at Donald Bethune sa IBM malaya sinusunod solong-pader na nanotubes - buckytubes. Mga purong carbon polymers ay maaaring ngayon ay naiintindihan sa konteksto ng mga fullerenes, ang pagbabago ng pandama ng mga ito sa mga molecule, sa lahat na espesyal na pagtatalaga ay nagpapahiwatig. Nanotubes ay nai-fullerenized. Multiwall Nanotubes Ngayon, sampung taon pagkatapos ng unang pagmamasid ng Iijima, alam namin ang isang mahusay na pakikitungo tungkol sa mga nanotubes at pantubo fullerenes. Alam namin na ang multiwall nanotubes ay walang sala ginawa na may isang mataas na dalas ng mga istruktura depekto. (Sa paghahambing sa kanilang mga mas malaking mga relasyon, ang 5-20 micron-lapad grapayt fibers na ginagamit sa aerospace at mga gamit pang-isports application, multiwall nanotubes ay lubos tunog structurally; gayunman, sila madalas na naglalaman ng mga rehiyon ng istruktura kasiraan.) Tulad ng anumang materyal siyentipiko alam, ito ay ang paglitaw ng mga depekto na karaniwan na pasamain ang mga katangian ng materyal ng isang sangkap, tulad ng lakas . Ang tunay na mga katangian ng isang materyal ay maaaring ang mundo pamalo, ngunit karaniwang ang mga aktwal na mga katangian ng ang bulk materyal ay lamang ng ilang porsyento ng kung ano ang materyal ay eksibit kung ito ay structurally perpekto. Halimbawa, ang isang istraktura depekto tulad ng isang microcrack sa isang wire ng bakal, ay humantong sa sakuna kabiguan sa 1-2% ng panteorya paglabag ng lakas ay isa hulaan batay sa pangunahing mga punong -guro ng kemikal. Buckytubes Sa kaibahan, buckytubes ay fullerenes, at kaya molecule: perpekto, guwang mga molecule ng purong carbon na naka-link na magkasama sa isang hexagonally bonded na network sa form ang guwang silindro na tulad ng ipinapakita sa Figure 2. Tubo ay walang tahi, na may alinman sa buksan o capped nagtatapos . Ang lapad ng isang pader carbon nanotubes ay 0,7 sa 2 nm (karaniwang tungkol sa 1.0 nm) - 100,000 beses thinner kaysa sa isang tao na buhok. Buckytube haba ay karaniwang mga daan-daan ng beses na ang kanilang mga diameters. Molekular pagsasaalang-alang Ang molecular aspeto ng buckytubes ay kritikal. Ang atom bawat ay sa tamang lugar . Ito ay isang malalim na pagkakaiba sa kanilang mga mas malaki, ang mga may sala pinsan. Sa isang botika, Molekyul ay isang napaka-espesyal na bagay . Molekyul ay kumpleto, at ito ay karaniwang medyo masaya na ang pagkakakilanlan nito. Kapag ang isang Molekyul ay confronted ng pagkakataon upang baguhin, iyon ay, upang sumailalim sa isang kemikal reaksyon sa iba pang mga piraso ng mga bagay-bagay, may halos palaging isang pantay makabuluhang barrier sa pagtagumpayan. Iba, non-molekular "bagay", kapag confronted sa iba pang mga bagay-bagay, ay karaniwang mabilis na baguhin, at idagdag sa ang bagong bahagi upang makagawa ng isang mas malaking kabuuan. Metal ay tulad nito: isang tipak ng metal na nailantad sa higit pang metal (ito ay maaaring tumagal ng lugar sa tinunaw, puno ng gas, o solid phase) ay mapaunlakan ang karagdagan dahil ito ay hindi nagtataglay ng molecular na kumpleto at invariance. Molekular Invariance Isang aspeto ng molecular invariance ay ang pagiging maaasahan at predictability ng kemikal baguhin. Maaari ay sapilitan ang mga molecule, ng iba't ibang mga paraan, upang magtagumpay ang kanilang mga hadlang na baguhin, halimbawa gamit ang init. Ngunit sa pamamagitan ng at malalaking mga produkto ng reaksyon kapag pagharap sa molecule ay pare-pareho . Ito ay hindi tunay ng mga pagbabago na non-molecular bagay ay sumailalim. Walang dalawang chunks ng metal kailanman tumingin ang parehong, tulad ng walang dalawang snowflakes hitsura ang parehong: snowflakes ay hindi molecule. Ang epekto ng molecular invariance sa mga katangian ng materyal ay pantay malalim. Anuman ang tunay na katangian ng materyal, walang mga depekto sa pasamain ang mga katangian ng . Makakakuha ka ng kung ano ang makukuha mo. |