Fulleren

Fulleren veya Buckminster fulleren (diğer ismiyle "Buckyballs"), tamamen 60 Karbon atomuyla meydana gelmiş bir tür moleküldür. Küre, silindir veya elipsoit şekillerinde bulunabilir.

Fulleren (Buckyballs)

C₆₀ döner yapısı

Genel Bilgi

C60 Fulleren Kristali

Fullerenler, sadece 1 nanometre çapındadırlar. 1 nanometrenin ise, 1 milimetrenin milyonda biri olduğu düşünülürse, bu bir insan tırnağının her saniyede uzadığı miktar kadardır. Fulleren’ın kimyasal formülü C60’tır. Fulleren'ın asıl ismi ise, Buckminster Fullerene'dir. Daha sonra kimyacılar tarafından bu isim, "Buckyball" olarak kısaltılmıştır. "Bucky" ismi ise, bu buluşun sahibi Buckminster Fuller'den gelmektedir. Ayrıca, yalnızca 1 Buckyball; 20 altıgen ve 12 beşgen şeklinde dizili 60 Karbondan oluşmaktadır (C60). "Küresel Fullerenes" olarak da adlandırılan Buckyballs'ın silindirik olanlarına Karbon nanotüpler veya buckytubeslar da denir. Buckyballs, dünyada çok nadir de olsa bulunuyor.

Tarihi

Fullerenler üzerine ilk yayın Japon kimyager Eiji Osawa tarafından 1970 yılında yapıldı. Eiji Osawa teorik yöntemler ile Fullerenlerin kararlı olabileceklerini tahmin etti.^[1][2][3][4] Bu ve diğer yayınları Japon dilinde olduğu için, dünya çapında tanınmadı. 15 yıl sonra 14 Kasım 1985 Nature dergisinde^[5] Robert F. Curl, Jr (ABD), Sör Harold W. Kroto (İngiltere) ve Richard E. Smalley (ABD) araştırmacılar tarafından yayınlanan yayın dünya çapında ilgi görmüştür. Bunlar 1996 Nobel Kimya Ödülü'nü kazanırken, Osawa göz ardı edildi.

2010 yılında fullerenlerin varlığı Hubble Uzay Teleskobu Spitzer ile gezegenimsi bulutsu Tc 1'de kızılötesi görüntüleri ile tespit edildi. Fullerenler böylece dünyadışı en büyük kanıtlanmış moleküllerdir.^[6]

Üretimi

Öncelikle söz konusu olan araştırma grubu tarafından (Robert F. Curl jr. (ABD), Sör Harold W. Kroto (İngiltere) und Richard E. Smalley (ABD)) 1985'te C₆₀ fullereni keşfedilmiştir. Tepkime bir helyum atmosferinde 10 bar basınç altında, dönen bir grafit diski lazer tarafından ışıklandırarak uygulanmıştı, böylece az miktarda fulleren elde edildi.^[7]

Fullerenler (C₆₀ ve C₇₀) dünyada çok nadir de olsa Shungit ve Fulgurite bulunur.^[8]

Varyasyonlar

Fullereneslerin keşfi olan 1985 yılından bu yana, Fullerensler üzerindeki yapısal değişmeler kendi kümelerinde oldukça iyi düzeyde geliştirildi. Bunlara birkaç örnek olarak; Buckyball kümesi: Kümenin en küçük numaralı üyesi C20 ve en bilinen üyesi de C60.

Nano tüpler: Çok küçük boyutlarda, tek veya çoklu duvarları olan içi boş olan tüplerdir ve elektronik endüstrisindeki potansiyel uygulamadır.

Maga tüpler: Nanotüpün çapından daha büyüktür ve farklı kalınlıklardaki duvarlarla hazırlanır. Potansiyel olarak farklı boyutlarda moleküllerin çeşitli ulaşımları için kullanılır.

Polimerler: Zincir, iki ve üç boyutlu polimerlerde yüksek basınç altında, yüksek sıcaklıklarda oluşur.

Nano Soğanlar: Küresel partiküller, Buckyball göbek çevresindeki çok Karbon katmanlarına dayalı yağlar için önerilir. Bağlantılı "Top ve Zincir": dimerleri: 2 Buckyball, Bir Karbon zinciriyle bağlanır.

Kaynakça

1. Eiji Osawa (大澤映二): Superaromaticity. 「化学」 (Kagaku). 25, 1970, S. 854–863 (Japonca).
2. Z. Yoshida, E. Osawa: Aromaticity. In: Kagaku Dojin. 22, 1971, S. 174–178 (Japonca)
3. István Hargittai: The Road to Stockholm: Nobel Prizes, Science, and Scientists Oxford University Press, 2002, ISBN 0-19-850912-X, S. 87
4. D. B. Boyd, Z. Slanina: Introduction and foreword to the special issue commemorating the thirtieth anniversary of Eiji Osawa’s C60 paper. Journal of Molecular Graphics and Modelling. 19, Nr. 2, 2001, S. 181–184DOI:10.1016/S1093-3263(00)00106-6.
5. H. W. Kroto, J. R. Heath, S. C. O’Brien, R. F. Curl, R. E. Smalley: C₆₀: Buckminsterfullerene. In: Nature 318, 1985, S. 162–163. DOI:10.1038/318162a0.
6. Jet Propulsion Laboratory basın açıklaması (İngilizce) 5 Haziran 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
7. H. W. Kroto, J. R. Heath, S. C. O'Brien, R. F. Curl, R. E. Smalley: C60: Buckminsterfullerene. Nature. 318, 1985, S. 162–163, DOI:10.1038/318162a0 (HTML 9 Nisan 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.).
8. Buseck, P.R.; Tsipursky, S.J.; Hettich, R. (1992). "Fullerenes from the Geological Environment". Science. 257 (5067). ss. 215-7. Bibcode:1992Sci...257..215B. doi:10.1126/science.257.5067.215. PMID 17794751.