Fullereno: ¿Qué es?, Usos, Propiedades y más

El Fullereno, es un grupo de molécula de carbono que suelen formar una clase de tubo de carbono, estos son utilizados especialmente por la nanotecnología. En el siguiente artículo conoceremos todo lo referente sobre este y mucho más.

Fullereno-1

¿Qué es el Fullereno y Cuáles son sus Usos?

El denominado Fullereno, que es igualmente conocido como “Buckminsterfullereno”, consiste en una serie de moléculas de carbono vanas que forman una especie de jaula cerrada llamada “buckyballs” o una clase de cilindro que son unos nanotubos de carbono.

Los Fullerenos suelen ser una clase de molécula de carbono con una especie de construcción particular que emplean unas maneras físicas como un tipo de esfera o de tubo. Dichas moléculas de la misma manera pueden tener unas formas como hexagonales y también pentagonales. Sin embargo, ¿Qué es y para qué sirve el fullereno? Los fullerenos son una clase de elementos útiles en ciertos tipos de aplicaciones informáticas, en especial en la construcción de las ciencias llamadas nanotecnologías.

Historia del Fullereno

Un Fullereno llegó a ser hallado en el año 1985 por un grupo de personas llamadas Richard Smalley, James Heath, Robert Curl, Sean O’Brien y por último Harold Kroto estando en la Universidad de Rice. Dicho primer fullereno logró ser descubierto en nombre de buckminsterfullerene científicamente llamado “C60”, y su nombre hacía un homenaje a Buckminster Fuller. Robert Curl fue la persona que obtuvo el Premio Nobel denominado “Por el descubrimiento de los fullerenes” en el año 1996.

No obstante, el hallazgo de la denominada “Bucky-ball” ha sido dirigido por la investigación sobre una especie de nueva clase de materiales que han sido catalogados como fullerenos, o como los “buckminsterfullerene” que es el que hace referencia al fullereno más pequeño. Como ya lo conocemos de ciertos alótropos de carbono, que se limitan a elementos minerales como:

  • Diamantes
  • Grafito
  • Nanotubos
  • Carbón
  • Carbono Amorfo

El descubrimiento de los llamados “bucky-balls” fue lo que alargó de manera significativa los alótropos de carbono y se ha podido convertir en el tema de una especie de apasionada investigación dentro del campo de los sistemas microelectromecánicos conocido por sus siglas “MEMS”, que consisten en:

  • Las Ciencias de los Materiales
  • La Electrónica
  • La Nanotecnología

Los diversos estudios son los que han dado a conocer que el tipo de trabajo del fullereno es aquel que se se fundamenta en una gran medida en los diversos sistemas tanto teóricos como los experimentales.

Estructura del Fullereno

Los fullerenos son parecidos en cuanto a su estructura como el grafito, que se encuentra compuesto por una especie de lámina de anillos de forma hexagonal enlazado, sin embargo, los mismos contienen anillos pentagonales o en muchas ocasiones como heptagonales que les impiden a las láminas ser planas.

Los fullerenos poseen unos átomos de carbono híbridos sp2 y sp3. Dichas moléculas poseen una clase de afinidad muy elevada por los electrones y son los que pueden ser reducidas reversiblemente para lograr absorber los electrones.

A pesar de que dicha molécula se encuentra elaborada por los anillos de carbonos que han sido conjugados, los electrones en esta ocasión no se encuentran deslocalizados, por lo cual estas mismas moléculas son las que están falta de la propiedad de la superomaticidad. Las mismas moléculas albergan una clase de resistencia a la tracción muy elevada y son las que recobran su original forma luego de  ser sometidas a más de unas 3 mil presiones atmosféricas.

Esto a causa de las únicas propiedades de dicho alótropo de carbono, por lo que poseen una clase de aplicaciones. Por causa de la relatividad a la facilidad de la síntesis, el denominado Fullereno C60 continua muy popular y se han podido realizar una gran cantidad de investigaciones para las aplicaciones del mismo a nivel mas elevado.

El fullereno C60 se encuentra conformado por unos 60 carbonos en unos 60 vértices que son las que forman una clase de estructura esférica. Este se compone de unos 12 anillos que son hexagonales que suelen ser adyacentes entre ellos mismos. Dichos anillos están siendo conjugados con unos dobles enlaces.

La longitud de la unión C-C para el caso de los anillos hexagonales suele ser de unos 1,40 A° y de unos 1,46 A° para el caso de los anillos pentagonales, con una clase de longitud de unión media que es igual a los 1,44 A°

Tipos de Fullereno

Los fullerenos poseen muchas clases de variaciones estructurales, y que han llegado a progresar excelentemente en el año 1985. Estos que vamos a describir son unos ejemplos de los tipos de Fullerenos que funcionan de buena manera:

Los Nanotubos o Fullerenos Cilíndricos

Estos poseen una forma hueca, de unas dimensiones que están extremadamente minimizadas. Los nanotubos que se encuentran hechos de carbono por lo general son anchos y son los que pueden diferenciarse desde unos cuantos nanómetros hasta muchos mm (milímetros) de longitud. Llevan un extremo cerrado y otro abierto.

Fullereno-5

La industria de la electrónica es la que principalmente utiliza a los nanotubos de carbono, otra área es la tecnología espacial con el fin de poder producir los cables de carbono de una resistencia elevada los cuáles son necesarios para los elevadores espaciales y para los casos de las baterías de papel.

Los Racimos de Buckyballs

Este se trata del fullereno mínimo que se localiza en la naturaleza. El miembro más pequeño de este es el dodecaedro y el más común consiste en el C60 que es el icosaedro que es parecido a una pelota de fútbol, compuesto por unos 20 hexágonos y por 12 pentágonos. El fullereno pequeño posee una gran importancia en cuanto a los términos de ocurrencia natural, y el mismo puede ser encontrado en el hollín o incluso en el carbón.

Los Megatubos

Como lo llega a indicar su nombre, este se trata del Mega que tiene como significado Grande, los mismos poseen tubos que son de un diámetro mucho mayor que en el caso de los nanotubos. Las paredes de los megatubos se encuentran siendo preparados con los distintos espesores. Dichas clases de tubos son usados fundamentalmente en el transporte de una diversidad de moléculas de distintas dimensiones.

Los Polímeros

Estos son denominados como macromoléculas que se encuentran siento conectadas por los enlaces químicos covalentes. Los denominados Polímeros se encuentran elaborados esencialmente por las cadenas de carbono. Bajo una presión elevada y a unas temperaturas elevadas que  suelen formar los polímeros bidimensionales y también los tridimensionales.

El Nano – Cebolla

Este consiste en una forma de Buckyball sólida, con unas partículas que tiene forma esférica las cuáles se encuentran basadas en las múltiples capas de carbono.

Los Dímeros de “Bola y Cadena” Unidos

Estas son dos bolas de buckyballs que se encuentran siendo unidas por una sola cadena de carbono.

Los Anillos de Fullereno

El último tipo de Fullereno que nos queda por describir son los Anillos de Fullereno, sin embargo, de estos no existe mucha información al respecto, solo que se encuentra formado por un aro o anillo de fullerenos buckyballs.

Usos del Fullereno – Aplicaciones

Con el inicio de la denominada “Nanotecnología” diversas cosas se han presentado a todo el mundo. Los denominados Fullerenos son los que adquirieron el foco principal en el campo de la nanotecnología. La gran organización espacial llamada La NASA, en colaboración con el reconocido geoquímico Lynn Becker lograron descubrir los fullerenos que se crean de forma natural.

A causa de la única química en las ciencias de los materiales, los grandes investigadores han podido descubrir las diversas aplicaciones de los fullerenos, que han de incluir las aplicaciones médicas, las fibras ópticas y los Superconductores.

Antioxidantes

Los fullerenos son excelentes productores de antioxidantes, esta clase de propiedad es la que puede llegar a atribuirse a una cantidad de dobles enlaces conjugados que tienen y también a una especie de afinidad a la electrónica muy elevada de dichas moléculas esto a causa de la energía de la órbita molecular que es baja y desocupada. Los fullerenos pueden llegar a reaccionar con una cadena de radicales mucho antes de llegar a ser consumidos.

Agentes Antivirales

Los fullerenos siempre han llamado la atención a causa de la fuerza que poseen como excelentes agentes antivirales. Tal vez su aspecto es mucho más emocionante, en cuanto a esto lo que puede deberse a su capacidad para poder eliminar la replicación de los virus de la Inmunodeficiencia Humana, conocido popularmente como el “VIH”, y por esto, ayuda en retrasar la presencia del Síndrome de la Inmunodeficiencia Adquirida conocido por sus siglas “SIDA”.

Se ha podido observar que el dendrofellereno 1 y su derivado el 2, que se trata del isómero trans, son los que inhiben la clase de proteasa del virus VIH y, por lo cual, previene lo que es la replicación del mismo VIH 1.

Entrega de Medicamentos y Entrega de Genes

La administración de los medicamentos llega a ser el transporte de un tipo de compuesto farmacéutico a el lugar de acción, entre tanto que la administración de los genes consiste en la introducción del ADN extraño en el interior de las células con el fin de poder producir el tipo de efecto deseado.

Por lo cual, es de gran importancia hacer entrega dichas moléculas con suma seguridad y eficiencia. Los fullerenos son un tipo de portadores inorgánicos, estas clases de moléculas suelen ser las favoritas debido a que han demostrado una excelente compatibilidad, incluyendo una mayor selectividad, estos retienen lo que es la actividad biológica, y son lo más pequeñas posibles para lograr ser extendidas.

Fotosensibilizadores en Terapia Fotodinámica

La terapia fotodinámica conocida por sus siglas “PDT” consiste en la forma de terapia que hace uso de un tipo de compuesto que es sensible a la luz y que no es tóxico, este cuando es colocado a la luz, entonces si se pone tóxico. El mismo es usado para poder tratar a las células malignas o alteradas. Los fullerenos son usados generalmente para estas clases de compuestos.

Fullereno-8

En Gafas de Protección

Los fullerenos poseen unas propiedades ópticas limitadas. Esto hace referencia a la capacidad que poseen de escasear la transmitancia de la luz que se le incide. Dichas moléculas pueden, por lo cual, ser usadas como una clase de limitador óptico que es utilizado en las gafas o lentes de protección y de sensores.

Propiedades del Fullereno

Vamos a presentar cuáles son las principales propiedades del Fullenero a nivel físico.

Propiedades Físicas del Fullereno C60

  • La Densidad: Es de 1,65 g cm-3
  • El Calor Estándar de Formación: Es de 9,08 k cal mol-1
  • Índice de Refracción: Es de 2,2 (600 nm)
  • Punto de Ebullición: Es Sublimes a los 800 K
  • La Resistividad: De unos 1014 ohmios m-1
  • Densidad del Vapor: N/A
  • Forma del Cristal: N/A
  • Presión de Vapor Cúbica Hexagonal: 5 x 10-6 torr a temperatura ambiente : 8 x 10-4 torrenciales a 800 K
  • Las Propiedades Organolépticas: Posee el aspecto Hollín de balón: Polvo negro muy finamente dividido
  • Las Fullerita: Un Polvo marrón/negro
  • C60: Sólido negro
  • El Olor: Inodoro

Fullereno-3

Fullerenos en el Espacio

Como ya lo hemos dicho, los fullerenos suelen llegar a formarse “Enrollados” en una lámina de grafito y agregando unas partículas de pentágonos para lograr hacer la curvatura del mismo. Si la lámina es únicamente enrollada como una clase de cilindro, entonces deben de cubrir las esquinas con unos hemisferios curvos con los pentágonos. Lo que se obtendrá un nanotubo de carbono.

Otro articulo que es recomendado estudiar son las Aportaciones de Blaise Pascal las cuáles son en muchas ocasiones útiles para los procedimientos de este elemento. Estos tipos de materiales suelen ser muy distintos a los materiales de la clase fullerene – tipo, en pocas palabras a las Jaulas Redondas y por lo cual poseen unas propiedades muy distintas.


El contenido del artículo se adhiere a nuestros principios de ética editorial. Para notificar un error pincha aquí.

Sé el primero en comentar

Deja tu comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.

*

*

  1. Responsable de los datos: Actualidad Blog
  2. Finalidad de los datos: Controlar el SPAM, gestión de comentarios.
  3. Legitimación: Tu consentimiento
  4. Comunicación de los datos: No se comunicarán los datos a terceros salvo por obligación legal.
  5. Almacenamiento de los datos: Base de datos alojada en Occentus Networks (UE)
  6. Derechos: En cualquier momento puedes limitar, recuperar y borrar tu información.