फुलरीन: यह क्या है?, उपयोग, गुण और बहुत कुछ

फुलरीन कार्बन अणुओं का एक समूह है जो आमतौर पर एक प्रकार की कार्बन ट्यूब बनाते हैं, इनका उपयोग विशेष रूप से नैनो तकनीक के लिए किया जाता है। निम्नलिखित लेख में हम इसके बारे में सब कुछ और बहुत कुछ जानेंगे।

फुलरीन क्या है और इसके उपयोग क्या हैं?

तथाकथित फुलरीन, जिसे "बकमिनस्टरफुलरीन" के रूप में भी जाना जाता है, में खाली कार्बन अणुओं की एक श्रृंखला होती है जो "बकीबॉल" नामक एक प्रकार का बंद पिंजरा या कार्बन नैनोट्यूब का एक प्रकार का सिलेंडर बनाते हैं।

फुलरीन आमतौर पर एक विशेष प्रकार के निर्माण के साथ कार्बन अणु का एक वर्ग होता है जो एक प्रकार के गोले या ट्यूब जैसे भौतिक तरीकों को नियोजित करता है। उसी तरह अणुओं में हेक्सागोनल और पेंटागोनल जैसे आकार हो सकते हैं। हालांकि, फुलरीन क्या है और इसके लिए क्या है? फुलरीन कुछ प्रकार के कंप्यूटिंग अनुप्रयोगों में उपयोगी तत्वों का एक वर्ग है, विशेष रूप से नैनोटेक्नोलॉजी नामक भवन विज्ञान में।

फुलरीन इतिहास

एक फुलरीन 1985 में रिचर्ड स्माले, जेम्स हीथ, रॉबर्ट कर्ल, सीन ओ'ब्रायन और अंत में हेरोल्ड क्रोटो नाम के लोगों के एक समूह द्वारा राइस विश्वविद्यालय में पाया गया था। कहा जाता है कि पहले फुलरीन को बकमिनस्टरफुलरीन के नाम से वैज्ञानिक रूप से "सी 60" कहा जाता था, और इसके नाम ने बकमिन्स्टर फुलर को श्रद्धांजलि दी। रॉबर्ट कर्ल वह व्यक्ति थे जिन्होंने 1996 में फुलरीन की खोज के लिए नोबेल पुरस्कार जीता था।

हालांकि, तथाकथित "बकी-बॉल" की खोज का नेतृत्व एक प्रकार की नई सामग्री पर शोध द्वारा किया गया है जिसे फुलरीन के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, या "बकमिनस्टरफुलरीन" के रूप में, जो कि सबसे छोटी फुलरीन को संदर्भित करता है। . जैसा कि हम पहले से ही कार्बन के कुछ आवंटन से जानते हैं, जो खनिज तत्वों तक सीमित हैं जैसे:

• हीरे
• ग्राफ्टो
• नैनोट्यूब
• कोयला
• अनाकार कार्बन

तथाकथित "बकी-बॉल्स" की खोज ने कार्बन आवंटन को काफी बढ़ा दिया था और यह माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम के क्षेत्र में एक तरह के भावुक शोध का विषय बन गया है, जिसे इसके संक्षिप्त नाम "एमईएमएस" से जाना जाता है, जिसमें शामिल हैं:

• सामग्री विज्ञान
• इलेक्ट्रॉनिक
• नैनो

विभिन्न अध्ययनों से पता चला है कि फुलरीन का काम वह है जो काफी हद तक विभिन्न सैद्धांतिक और प्रायोगिक प्रणालियों पर आधारित है।

फुलरीन संरचना

फुलरीन अपनी संरचना में ग्रेफाइट के समान होते हैं, जो हेक्सागोनल रूप से जुड़े रिंगों की एक प्रकार की शीट से बना होता है, हालांकि, उनमें पंचकोणीय छल्ले होते हैं या कई अवसरों पर हेप्टागोनल के रूप में होते हैं जो शीट को सपाट होने से रोकते हैं।

फुलरीन में sp2 और sp3 संकर कार्बन परमाणु होते हैं। इन अणुओं में इलेक्ट्रॉनों के लिए एक बहुत ही उच्च आत्मीयता वर्ग होता है और ये ऐसे होते हैं जिन्हें इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करने के लिए विपरीत रूप से कम किया जा सकता है।

इस तथ्य के बावजूद कि उक्त अणु संयुग्मित कार्बन के छल्ले द्वारा बनाए गए हैं, इस अवसर पर इलेक्ट्रॉनों को निरूपित नहीं किया जाता है, जिसके लिए ये वही अणु होते हैं जिनमें सुपरोमैटिकता की संपत्ति का अभाव होता है। वही अणु बहुत उच्च तन्यता शक्ति के एक वर्ग को आश्रय देते हैं और वे हैं जो 3 से अधिक वायुमंडलीय दबावों के अधीन होने के बाद अपने मूल आकार को पुनः प्राप्त करते हैं।

यह कार्बन के उक्त आवंटन के अद्वितीय गुणों के कारण है, इसलिए उनके पास अनुप्रयोगों का एक वर्ग है। संश्लेषण में आसानी के सापेक्षता के कारण, तथाकथित फुलरीन C60 यह बहुत लोकप्रिय बना हुआ है और उच्च स्तर पर इसके अनुप्रयोगों के लिए काफी शोध किया गया है।

फुलरीन C60 लगभग 60 शीर्षों में लगभग 60 कार्बन से बना होता है जो कि एक प्रकार की गोलाकार संरचना बनाते हैं। यह लगभग 12 रिंगों से बना होता है जो हेक्सागोनल होते हैं जो आमतौर पर एक दूसरे से सटे होते हैं। कहा छल्ले डबल बांड के साथ संयुग्मित किया जा रहा है।

हेक्सागोनल रिंगों के लिए CC जंक्शन की लंबाई आमतौर पर लगभग 1,40 A ° और पंचकोणीय रिंगों के लिए लगभग 1,46 A ° होती है, जिसका औसत जंक्शन लंबाई वर्ग 1,44 A ° के बराबर होता है।

फुलरीन के प्रकार

फुलरीन में कई प्रकार की संरचनात्मक विविधताएँ होती हैं, और उन्होंने 1985 में उत्कृष्ट प्रगति की है। जिनका हम वर्णन करने जा रहे हैं, वे फुलरीन के प्रकारों के कुछ उदाहरण हैं जो अच्छी तरह से काम करते हैं:

नैनोट्यूब या बेलनाकार फुलरीन

इनका आकार खोखला होता है, ऐसे आयाम होते हैं जो बेहद कम होते हैं। कार्बन के बने पाए जाने वाले नैनोट्यूब आम तौर पर चौड़े होते हैं और इन्हें कुछ नैनोमीटर से लेकर कई मिमी (मिलीमीटर) लंबाई में विभेदित किया जा सकता है। उनके पास एक बंद अंत और एक खुला अंत है।

इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग वह है जो मुख्य रूप से कार्बन नैनोट्यूब का उपयोग करता है, एक अन्य क्षेत्र अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी है जो उच्च प्रतिरोध कार्बन केबल्स का उत्पादन करने में सक्षम होने के लिए अंतरिक्ष लिफ्ट और अंतरिक्ष यान मामलों के लिए जरूरी है। पेपर बैटरी।

बकीबॉल के गुच्छा

यह प्रकृति में पाया जाने वाला न्यूनतम फुलरीन है। इसका सबसे छोटा सदस्य डोडेकाहेड्रॉन है और सबसे आम में सी 60 होता है जो कि आईकोसाहेड्रोन होता है जो सॉकर बॉल के समान होता है, जो लगभग 20 हेक्सागोन और 12 पेंटागन से बना होता है। छोटी फुलरीन प्राकृतिक घटना के संदर्भ में बहुत महत्वपूर्ण है, और यह कालिख या कोयले में भी पाई जा सकती है।

मेगाट्यूब

जैसा कि इसके नाम से संकेत मिलता है, यह मेगा है, जिसका अर्थ है बड़ा, उनके पास ऐसे ट्यूब होते हैं जो नैनोट्यूब के मामले में व्यास में बहुत बड़े होते हैं। मेगाट्यूब की दीवारों को अलग-अलग मोटाई से तैयार किया जा रहा है। कहा गया है कि विभिन्न आयामों के अणुओं की एक किस्म के परिवहन में मूल रूप से ट्यूबों का उपयोग किया जाता है।

पॉलिमर

इन्हें मैक्रोमोलेक्यूल्स कहा जाता है जो सहसंयोजक रासायनिक बंधों से जुड़े होते हैं। तथाकथित पॉलिमर अनिवार्य रूप से कार्बन श्रृंखलाओं द्वारा बनाए जाते हैं। उच्च दबाव और उच्च तापमान पर वे आमतौर पर द्वि-आयामी बहुलक और त्रि-आयामी बहुलक भी बनाते हैं।

नैनो - प्याज

इसमें एक ठोस बकीबॉल आकार होता है, जिसमें गोलाकार आकार के कण होते हैं जो कार्बन की कई परतों पर आधारित होते हैं।

"बॉल एंड चेन" डिमर्स यूनाइटेड

ये बकीबॉल की दो गेंदें हैं जिन्हें एक कार्बन श्रृंखला द्वारा एक साथ रखा जा रहा है।

फुलरीन के छल्ले

फुलरीन के अंतिम प्रकार का वर्णन किया जाना बाकी है, फुलरीन रिंग्स हैं, हालांकि, इनके बारे में अधिक जानकारी नहीं है, केवल यह कि फुलरीन बकीबॉल की रिंग या रिंग द्वारा बनाई गई है।

फुलरीन के उपयोग - अनुप्रयोग

तथाकथित "नैनोटेक्नोलॉजी" की शुरुआत के साथ पूरी दुनिया को विभिन्न चीजें प्रस्तुत की गई हैं। तथाकथित फुलरीन वे हैं जिन्होंने नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में मुख्य फोकस हासिल किया है। प्रसिद्ध भू-रसायनशास्त्री लिन बेकर के सहयोग से नासा नामक महान अंतरिक्ष संगठन ने प्राकृतिक रूप से बनाए गए फुलरीन की खोज करने में कामयाबी हासिल की।

भौतिक विज्ञान में अद्वितीय रसायन विज्ञान के कारण, महान शोधकर्ता फुलरीन के विभिन्न अनुप्रयोगों की खोज करने में सक्षम हुए हैं, जिनमें चिकित्सा अनुप्रयोग, ऑप्टिकल फाइबर और शामिल हैं। अतिचालक.

एंटीऑक्सीडेंट

फुलरीन एंटीऑक्सिडेंट के उत्कृष्ट उत्पादक हैं, इस तरह की संपत्ति को कई संयुग्मित दोहरे बंधनों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है जो उनके पास हैं और साथ ही उक्त अणुओं की एक बहुत ही उच्च इलेक्ट्रॉनिक आत्मीयता के लिए, यह आणविक कक्षा की ऊर्जा के कारण है जो कम और खाली है। फुलरीन खाने से बहुत पहले चेन रेडिकल्स के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं।

एंटीवायरल एजेंट

फुलरीन ने हमेशा उत्कृष्ट एंटीवायरल एजेंटों के रूप में अपनी ताकत के कारण ध्यान आकर्षित किया है। शायद इसकी उपस्थिति इस संबंध में बहुत अधिक रोमांचक है, जो मानव इम्यूनोडेफिशियेंसी वायरस की प्रतिकृति को खत्म करने की क्षमता के कारण हो सकती है, जिसे लोकप्रिय रूप से "एचआईवी" के नाम से जाना जाता है, और इसके लिए, यह उपस्थिति में देरी करने में मदद करता है एक्वायर्ड इम्यूनोडेफिशियेंसी सिंड्रोम ज्ञात अपने परिवर्णी शब्द "एड्स" से।

यह देखा गया है कि डेंड्रोफेलरिन 1 और इसके व्युत्पन्न 2, जो ट्रांस आइसोमर हैं, वे हैं जो एचआईवी वायरस के प्रोटीज वर्ग को रोकते हैं और इसलिए, एचआईवी 1 की प्रतिकृति को रोकते हैं।

दवा वितरण और जीन वितरण

दवाओं का प्रशासन कार्रवाई की साइट पर एक प्रकार के फार्मास्युटिकल यौगिक का परिवहन बन जाता है, जबकि जीन के प्रशासन में दवाओं का उत्पादन करने में सक्षम होने के लिए कोशिकाओं के अंदर विदेशी डीएनए की शुरूआत होती है। वांछित प्रकार का प्रभाव।

इसलिए, इन अणुओं को अत्यंत सुरक्षा और दक्षता के साथ वितरित करना बहुत महत्वपूर्ण है। फुलरीन अकार्बनिक वाहकों का एक वर्ग है, अणुओं के इन वर्गों को अक्सर पसंद किया जाता है क्योंकि उन्होंने उच्च चयनात्मकता सहित उत्कृष्ट संगतता दिखाई है, वे जैविक गतिविधि को बनाए रखते हैं, और वे जितना संभव हो उतना छोटा है जिसे बढ़ाया जा सकता है। ।

फोटोडायनामिक थेरेपी में फोटोसेंसिटाइज़र

फोटोडायनेमिक थेरेपी जिसे इसके संक्षिप्त नाम "पीडीटी" के नाम से जाना जाता है, में थेरेपी का एक रूप होता है जो एक प्रकार के यौगिक का उपयोग करता है जो प्रकाश के प्रति संवेदनशील होता है और जो विषाक्त नहीं होता है, यह जब इसे प्रकाश में रखा जाता है, तो यह विषाक्त हो जाता है। इसका उपयोग घातक या परिवर्तित कोशिकाओं के इलाज के लिए किया जाता है। फुलरीन का उपयोग आमतौर पर यौगिकों के इन वर्गों के लिए किया जाता है।

सुरक्षा चश्मे में

फुलरीन में सीमित ऑप्टिकल गुण होते हैं। यह उस पर पड़ने वाले प्रकाश के संप्रेषण को कम करने की उनकी क्षमता को संदर्भित करता है। इसलिए कहा गया है कि अणुओं का उपयोग एक प्रकार के ऑप्टिकल लिमिटर के रूप में किया जा सकता है जिसका उपयोग काले चश्मे या सुरक्षात्मक और सेंसर लेंस में किया जाता है।

फुलरीन गुण

हम भौतिक स्तर पर फुलनेरो के मुख्य गुणों को प्रस्तुत करने जा रहे हैं।

के भौतिक गुण फुलरीन C60

• घनत्व: यह 1,65 ग्राम सेमी-3 . है

• गठन की मानक गर्मी: यह 9,08 किलो कैलोरी मोल-1 . है

• अपवर्तक सूचकांक: यह 2,2 (600 एनएम) है

• क्वथनांक: यह 800 K . पर उदात्त है

• प्रतिरोधकता: लगभग 1014 ओम एम-1

• वाष्प घनत्व: एन / ए

• क्रिस्टल आकार: एन / ए

• हेक्सागोनल क्यूबिक वाष्प दबाव: कमरे के तापमान पर 5 x 10-6 टोर्र : 8 के पर 10 x 4-800 मूसलाधार

• ऑर्गेनोलेप्टिक गुण: इसमें गुब्बारे की कालिख का आभास होता है: बहुत बारीक विभाजित काला पाउडर

• फुलराइट्स: एक भूरा/काला पाउडर

• C60: ठोस काला

• गंध: शौचालय

अंतरिक्ष में फुलरीन

जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, फुलरीन आमतौर पर ग्रेफाइट की एक शीट में "कुंडलित" बनते हैं और इसकी वक्रता प्राप्त करने के लिए पेंटागन के कुछ कणों को जोड़ते हैं। यदि शीट को केवल एक प्रकार के सिलेंडर के रूप में लुढ़काया जाता है, तो उन्हें कोनों को घुमावदार गोलार्द्धों के साथ पेंटागन के साथ कवर करना होगा। कार्बन नैनोट्यूब क्या प्राप्त करेगा।

एक अन्य लेख जिसका अध्ययन करने की अनुशंसा की जाती है, वे हैं ब्लेज़ पास्कल द्वारा योगदान जो अक्सर इस तत्व की प्रक्रियाओं के लिए उपयोगी होते हैं। इस प्रकार की सामग्री आमतौर पर फुलरीन वर्ग की सामग्री से बहुत भिन्न होती है - प्रकार, संक्षेप में, गोल पिंजरों के लिए और इसलिए बहुत भिन्न गुण होते हैं।