Vad är Fullerenes?

Fullerener är en form av kolmolekyl som varken är grafit eller diamant. De består av en sfärisk, ellipsoid eller cylindrisk anordning av dussintals kolatomer. Fullerenes fick sitt namn efter Richard Buckminster Fuller, en arkitekt känd för utformningen av geodesiska kupoler som liknar sfäriska fullerener i utseende. En sfärisk fulleren ser ut som en fotboll och kallas ofta "buckyballs", medan cylindriska fullerener kallas "buckytubes" eller "nanorubes."

Fullerenes upptäcktes som en oväntad överraskning under laserspektroskopiförsök vid Rice University i september 1985. Nobelpriset i kemi 1996 tilldelades professorerna Robert F. Curl, Jr., Richard E. Smalley och Sir Harold W. Kroto för deras upptäckt . Fullerenmolekyler består av 60, 70 eller fler kolatomer, till skillnad från diamant och grafit, de mer kända formerna av kol.

Fullerener förekommer endast i små mängder naturligt, men flera tekniker för att producera dem i större volymer har föreslagits. Den moderna tekniken använder en bensenflamma för att producera fullerener. Andra tekniker inkluderar förångning av grafitstänger och katalytisk kemisk ångavsättning från etanolånga.

Fullerenfamiljen av kolmolekyler har en rad unika egenskaper. En fullerenananorör har draghållfastheten ungefär 20 gånger den för högstyrka stållegeringar och en densitet som är hälften av aluminium. Kolananorör visar superledande egenskaper, och enstaka nanorör upp till 4 centimeter långa har syntetiserats. Det finns ett antal företag för att utveckla nanorör för kommersiella applikationer, inklusive datorminne, elektroniska ledningar och materialvetenskap. En dag kan nanorör användas för att skapa futuristiska datorer som inte är möjliga med konventionella litografiska tekniker.

Nanorör har varit ett centralt fokus i surret kring det växande området "nanoteknologi". Föreningen är ibland vilseledande; när fysikern Richard Feynman ursprungligen föreslog att bygga tillverkningssystem som monterar produkter på molekylnivå ("molekylär nanoteknologi"), talade han om små produktiva maskinsystem, inte skapandet av exotiska nanoskaliga material som fullerener med makroskala kemitekniker . En liten fabrik byggd helt av fullerener skulle kunna betecknas som molekylär nanoteknologi, men fullerener på egen hand gör det inte. Detta är en kritisk distinktion som ofta förbises av vissa akademiker, riskkapitalister och teknologer som är förtjust i att använda ordet "nanoteknologi" som ett verktyg för att locka finansiering eller uppmärksamhet.