|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Fullerènes. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Le fullerène, buckyball ou buckyball est un composé moléculaire appartenant à la classe des formes allotropiques du carbone et représentant des polyèdres fermés convexes composés d'un nombre pair d'atomes de carbone à trois coordonnées. Les fullerènes doivent leur nom à l'ingénieur et architecte Richard Buckminster Fuller, dont les structures géodésiques ont été construites sur ce principe. Initialement, cette classe de composés était limitée aux structures contenant uniquement des faces pentagonales et hexagonales.
La substance la plus dure dans la nature est le diamant. Ce composé de carbone a un réseau cristallin sous la forme d'un tétraèdre - une pyramide à quatre faces triangulaires égales. Ses sommets sont formés de quatre atomes de carbone. Un triangle est une figure très rigide; il peut être brisé, mais il ne peut pas être déformé ou écrasé. C'est pourquoi la force du diamant est si élevée. Dans la nature, les cristaux sont connus avec un réseau constitué non pas d'atomes, mais de molécules. Si les molécules sont suffisamment grosses et que les liaisons entre elles sont fortes, alors le réseau cristallin est extrêmement fort. Les fullerènes remplissent pleinement ces conditions : ayant un diamètre supérieur à 0,5 nm, ils se combinent en un cristal avec des cellules inférieures à 1,5 nm. Comme c'est souvent le cas, la découverte de fullerènes n'a pas été le résultat d'une recherche ciblée. La direction principale des travaux dans le laboratoire de R. Smalley à l'Université Rice (Texas), où une découverte a été faite dans les années 1980 concernait l'étude de la structure des clusters métalliques. La technique de telles études est basée sur la mesure des spectres de masse des particules qui se forment à la suite de l'action intense du rayonnement laser sur la surface du matériau à l'étude.
«En août 1985, le célèbre astrophysicien G. Kroto est venu au laboratoire de Smalley», écrit Alexander Valentinovich Yeletsky dans le Soros Educational Journal, «qui a travaillé sur le problème de l'identification des spectres de rayonnement infrarouge émis par certains amas interstellaires. solutions à ce problème est assez ancienne en astrophysique, pourrait être associée aux amas de carbone, qui, comme vous le savez, forment la base des amas interstellaires. Le but de la visite de Kroto au Texas était une tentative, en utilisant l'équipement du laboratoire de Smalley, de obtenir une conclusion sur leur structure possible à partir du spectre de masse des amas de carbone. Les résultats des expériences ont conduit à un état de choc de ses participants. Alors que pour la plupart des amas précédemment étudiés, les valeurs typiques des nombres magiques sont 13, 19, 55, etc., en fonction de l'arrangement mutuel des atomes, des pics clairement prononcés avec le nombre d'atomes de 60 et 70 ont été observés dans le spectre de masse des clusters de carbone.La seule cohérence Cette caractéristique des clusters de carbone a été expliquée par l'hypothèse que les atomes de carbone forment des structures sphériques et sphéroïdales fermées stables, appelées plus tard fullerènes. Cette hypothèse, confirmée plus tard par des études plus détaillées, a essentiellement constitué la base de la découverte des fullerènes. La publication des premières observations de fullerènes a été envoyée à la revue "Nature" déjà 20 jours après l'arrivée de Kroto au Texas. Dans cet article, en plus de l'hypothèse de la forme sphéroïdale des fullerènes, il y avait des idées sur la possibilité de l'existence de molécules de fullerène endohédriques, c'est-à-dire de molécules contenant un ou plusieurs atomes d'un autre élément. D'autres recherches ont confirmé cette hypothèse. La distance entre les molécules dans de tels cristaux est inférieure à la distance entre les atomes dans le réseau de diamant. De plus, dans les cellules des deux types, il existe un fullerène "spécial" qui interagit avec le reste par 12-16 liaisons intermoléculaires très courtes et fortes. Tout cela détermine l'extraordinaire dureté de la fullerite cristalline : elle est deux à trois fois supérieure à la dureté du diamant. Pour la découverte des fullerènes, G. Kroto, R. Smalley et R. Curl ont reçu le prix Nobel de chimie. Le véritable boom de la recherche sur les fullerènes a commencé en 1990. Cela s'est produit après que l'astrophysicien allemand W. Kretschmer et le chercheur américain D. Huffman ont développé une technologie permettant d'obtenir des fullerènes en quantités suffisantes. La technologie est basée sur l'atomisation thermique d'un arc électrique avec des électrodes en graphite et l'extraction ultérieure des fullerènes des produits d'atomisation à l'aide de solvants organiques, tels que le benzène, le toluène. La nouvelle technologie a permis à de nombreux laboratoires scientifiques d'étudier les fullerènes non seulement sous forme moléculaire, mais aussi à l'état cristallin. En conséquence, de nouvelles découvertes ont été faites. Ainsi, en 1991, des scientifiques américains ont découvert la supraconductivité de cristaux de fullerène dopés avec des atomes de métaux alcalins, avec une température critique de 18 à 40 degrés Kelvin, selon le type de métal alcalin. Et à ce jour, la recherche et le développement dans le domaine des fullerènes est l'un des domaines prioritaires de la science et de la technologie mondiales. Une telle popularité est associée aux propriétés physicochimiques étonnantes des fullerènes, qui ouvrent la possibilité de leur utilisation pratique. Les molécules de fullerène ont une électronégativité élevée. Ils sont capables d'attacher jusqu'à six électrons libres à eux-mêmes. Cela fait des fullerènes de puissants oxydants. Ils sont capables de former de nombreux nouveaux composés chimiques avec de nouvelles propriétés intéressantes. Les composés chimiques des fullerènes comprennent des cycles carbonés à six chaînons avec des liaisons simples et doubles. Par conséquent, ils peuvent être considérés comme un analogue tridimensionnel des composés aromatiques. Les cristaux de fullerène sont des semi-conducteurs avec une bande interdite de 1-2 eV. Ils présentent une photoconductivité lorsqu'ils sont irradiés avec de la lumière visible. "La gamme d'applications technologiques possibles des fullerènes est large», écrit Ezersky. "Par exemple, l'utilisation de fullerènes comme additif à l'huile de lubrification de manière significative (jusqu'à 10 fois) réduit le coefficient de frottement des surfaces métalliques et, par conséquent, augmente la résistance à l'usure des pièces et des assemblages. D'autres possibilités d'applications massives des fullerènes sont également activement développées. liées, notamment, à la création d'un nouveau type de batteries rechargeables, qui, contrairement aux batteries à base de lithium traditionnellement utilisées, ne sont pas soumises à destruction des électrodes. Le problème de l'utilisation des fullerènes en médecine et en pharmacologie mérite une attention particulière. L'une des principales difficultés qui s'opposent à une solution réussie de ce problème est associée à la création de composés de fullerène non toxiques solubles dans l'eau qui pourraient être introduits dans le corps humain et délivrés avec du sang à l'organe soumis à une action thérapeutique. L'idée de créer des médicaments anticancéreux à base de composés de fullerène endohédrique hydrosolubles (molécules de fullerène contenant un ou plusieurs atomes d'un élément) avec des isotopes radioactifs intégrés à l'intérieur de la structure du fullerène est largement discutée dans la littérature. L'introduction d'un tel médicament dans le tissu permettra d'affecter sélectivement les cellules affectées par la tumeur, empêchant leur reproduction ultérieure." Auteur : Musskiy S.A.
Une nouvelle façon de contrôler et de manipuler les signaux optiques
05.05.2024 Clavier Primium Sénèque
05.05.2024 Inauguration du plus haut observatoire astronomique du monde
04.05.2024
▪ La mémoire flash 19 nm de deuxième génération de Toshiba ▪ Lunettes d'ordinateur pour la méditation ▪ SSD industriels Slim SATA haute capacité de Virtium ▪ Moto électrique Lightning Motorcycles Tachyon Nb
▪ section du site Horloges, minuteries, relais, interrupteurs de charge. Sélection d'articles ▪ article Avec le recul, quelqu'un est fort. Expression populaire ▪ article Comment les spectacles de marionnettes ont-ils commencé ? Réponse détaillée ▪ Article de barman. Instruction standard sur la protection du travail ▪ article Résoudre le Rubik's Cube. Annuaire
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Nous recommandons des articles intéressants section 
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page