fulerenas

bakminsterfulerenas

fulerènas, cheminio elemento anglies alotropinė atmaina. Sudarytas iš tuščiavidurių rutulio, elipsoido ar vamzdelio pavidalo molekulių, kurių paviršiai susideda iš šešiakampių ir penkiakampių elementų su jų viršūnėse išdėstytais anglies atomais; kiekvienas jų trimis ryšiais susijungęs su 3 gretimais anglies atomais. Tipiškiausias ir patvariausias yra rutulio pavidalo fulerenas, kurio molekulėje 60 anglies atomų (bakminsterfulerenas C₆₀), sudarančių 20 šešiakampių ir 12 penkiakampių elementų. Molekulės skersmuo apie 1 nm. Tirpsta aromatiniuose tirpikliuose (benzene, toluene) – susidaro tamsiai raudonas tirpalas, kurį išgarinus vakuume gaunami geltoni C₆₀ kristalai. Atsparus chemiškai, silpnas elektrofilas. C₆₀ gali prisijungti vandenį (susidaro hidratinis supramolekulinis kompleksas, susidedantis iš C₆₀, apgaubto 24 vandens molekulių), jungiasi su šarminiais ir šarminių žemių metalais (susidaro fuleridai, pvz., K₃C₆₀, Cs₃C₆₀), halogenais, NO₂, P ir kitais. Hidrinant C₆₀ pamažu didėja H atomų, kuriuos prisijungia anglies atomas, skaičius iki C₆₀H₆₀. C₆₀ gaunamas leidžiant helio srautą per elektrinį lanką, sudarytą tarp grafito elektrodų, randamas suodžiuose. Gauti fulerenai, susidedantys net iš 540 anglies atomų.

Vamzdelio pavidalo fulerenai yra anglies nanovamzdeliai, kurių galai dažniausiai uždari, o sienelės vienasluoksnės ar daugiasluoksnės; jų skersmuo – keli nanometrai, ilgis – nuo apie 1 μm iki kelių milimetrų. Fulerenai yra gerų mechaninių, elektrinių ir magnetinių savybių (laidūs elektrai ir šilumai, tąsūs, turi didelį tempiamąjį stiprį, geri feromagnetikai). Šarminių metalų fuleridai – aukštatemperatūriai superlaidininkai (T_k 18–43 K).

Fulereną 1985 atrado R. E. Smalley, R. Curlas ir H. W. Kroto; už šį atradimą 1996 jiems skirta Nobelio chemijos premija. Fulerenas pavadintas pagal Jungtinių Amerikos Valstijų architekto ir inžinieriaus R. B. Fullerio pavardę.

540