Η μικρότερη μπάλα ποδοσφαίρου στον κόσμο έχει μέγεθος μόλις νανομέτρου

Το ποδόσφαιρο που γνωρίζετε

Η ανάπτυξη της μπάλας ποδοσφαίρου έχει προχωρήσει πολύ, τόσο από την άποψη της τεχνολογίας που υπάρχει σε αυτό όσο και από το σχεδιασμό του εξωτερικού κελύφους.

Πολλοί από εμάς όταν μας ζητήθηκε να φανταστούμε μια μπάλα ποδοσφαίρου, αυτό που εμφανίζεται στον εγκέφαλό μας είναι συχνά μια μπάλα ποδοσφαίρου που έχει ένα μοτίβο συνδυασμού 20 εξαγώνων και 12 πενταγώνων που έχει μαύρο και άσπρο χρώμα.

Αυτός ο τύπος μπάλας ποδοσφαίρου ονομάζεται "Bucksminster Ball" ή "Buckyball", που παρουσιάστηκε για πρώτη φορά στο Παγκόσμιο Κύπελλο του 1970. Αυτή η μπάλα σχεδιάστηκε από τον Richard Buckminster Fuller. Αυτό το μοτίβο δέρματος μπάλα ποδοσφαίρου είναι πολύ εικονικό μέχρι τώρα.

Και ξέρατε ότι αυτή η μπάλα ποδοσφαίρου έχει ένα δίδυμο σε έναν μίνι κόσμο. Στο μοριακό επίπεδο.

Μοριακή μπάλα ποδοσφαίρου επιπέδου

ντο₆₀ είναι ο χημικός τύπος αυτού του μορίου. Αποτελείται από 60 άτομα άνθρακα διατεταγμένα και συγκολλημένα για να σχηματίσουν 12 πεντάγωνα και 20 εξάγωνα. Το σχήμα είναι ακριβώς όπως η μπάλα ποδοσφαίρου buckyball.

Ναι, αυτό το μόριο έχει τη μορφή κοίλης σφαίρας. Υπάρχει μια μπάλα ποδοσφαίρου σε αυτόν τον μικρό κόσμο.

Επειδή είναι παρόμοιο σε σχήμα με μια μπάλα ποδοσφαίρου, το επίσημο όνομα για αυτό το μόριο ονομάζεται "buckminsterfullerene", μετά τον καλλιτέχνη που σχεδίασε αυτόν τον τύπο μπάλας ποδοσφαίρου. Αλλά οι χημικοί προτιμούν να αποκαλούν αυτό το μόριο "buckyball".

Το μοριακό μέγεθος αυτής της μπάλας ποδοσφαίρου είναι τόσο μικρό, η διάμετρος του είναι 1,1 νανόμετρα (nm). Εάν ο κόσμος ξαφνικά επεκταθεί μέχρις ότου αυτό το μόριο ήταν τώρα το μέγεθος μιας μπάλας ποδοσφαίρου, η μπάλα ποδοσφαίρου θα ήταν τώρα περίπου του μεγέθους της Γης.

Η ανακάλυψη του Buckminsterfullerene

Αυτό το μόριο ανακαλύφθηκε το 1985 από μια ομάδα επιστημόνων που αποτελούσαν οι Harold Kroto, James Heath, Sean O'Brien, Robert Curl και Richard Smalley.

Η ομάδα διερεύνησε αρχικά το φάσμα απορρόφησης της διαστρικής σκόνης, το οποίο νόμιζαν ότι σχετίζεται με το σχηματισμό τύπων μορίων άνθρακα μακράς αλυσίδας.

Ωστόσο, μετά από πέντε χρόνια έρευνας, δεν μπόρεσαν να βρουν αυτήν τη σαφή σχέση.

Ωστόσο, οι προσπάθειές τους δεν ήταν μάταιες, το ερευνητικό τους έργο και τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν, έτσι ώστε κατά λάθος δημιούργησαν σφαιρικούς μοριακούς δεσμούς.

Εκείνη την εποχή, μόνο δύο μοριακές δομές άνθρακα ήταν γνωστές.

Μια δομή διαμαντιού που έχει σχήμα πυραμίδας και δομή γραφίτη με τη μορφή φύλλων πενταγώνου.

Το άτομο άνθρακα είναι το άτομο που έχει μελετηθεί περισσότερο επειδή είναι η βάση των μορίων της ζωής - οργανικά μόρια -.

Η ανακάλυψη του μορίου buckyball προκάλεσε ξαφνικά μια αναταραχή μεταξύ των χημικών επιστημόνων.

Υπάρχουν μοριακοί δεσμοί άνθρακα που σχηματίζουν μια μοναδική δομή. 60 άτομα άνθρακα συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια κοίλη μπάλα ποδοσφαίρου. Μόνο αυτά τα μόρια μπορούν να σχηματίσουν ένα σφαιρικό πλαίσιο αποτελούμενο από ένα μόνο στοιχείο.

Το 1996, τελικά κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ στη χημεία.

Την άνοιξη του 1991, ο χημικός Joel Hawkins στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ κατάφερε να τραβήξει την πρώτη αληθινή φωτογραφία του μορίου buckyball.

Ο στόχος είναι να εξαλειφθούν οι αμφιβολίες που είχαν προκύψει εάν αυτό το μόριο δεν είχε σχήμα σαν μπάλα ποδοσφαίρου.

Αυτή η εικόνα ακτίνων Χ της δομής μοριακών κρυστάλλων καθιστά σαφές ότι αυτό το μόριο είναι ακριβώς το σχήμα μιας μπάλας ποδοσφαίρου που σχεδιάστηκε από τον Buckminster Fuller.

Η επιρροή αυτής της μικρής μπάλας ποδοσφαίρου

Ανακάλυψη Γ₆₀ τόνισε άλλους χημικούς σε όλο τον κόσμο να ερευνήσουν αυτό το μοναδικό μόριο.

Αυτό οδήγησε στο σχηματισμό ενός κλάδου της χημείας που ονομάζεται Fullerenes Chemistry, ο οποίος μελετά μια οικογένεια μορίων με βάση τα φουλερένια. Κατά τη διάρκεια των 10 ετών από τότε που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά, είναι γνωστό ότι έως και 9.000 τύποι μοριακών δεσμών είναι γνωστοί στα φουλερένια.

Αλλά σε αντίθεση με την αρχή της ανακάλυψής του, τα μόρια buckyball προβλέπεται ότι θα μας βοηθήσουν να δημιουργήσουμε νέα υλικά με συγκεκριμένες ιδιότητες.

Δυστυχώς μέχρι σήμερα, δεν υπάρχουν προϊόντα με βάση το buckminsterfullerene που παρέχουν κανένα σημαντικό όφελος. Δεν λέμε ότι τα προϊόντα αυτού του μορίου δεν θα υπήρχαν. Είναι ακριβώς ότι η έρευνα σε αυτόν τον τομέα είναι αρκετά νέα.

Χρειάστηκαν αρκετά χρόνια, για παράδειγμα, από την επίδειξη πρωτοτύπων ηλεκτρονικών συσκευών που βασίζονται σε ημιαγωγούς, στην πραγματικότητα στην υλοποίηση των ηλεκτρονικών συσκευών στην αγορά.

Μπορεί να υπάρχει κάτι χρήσιμο για την Buckminsterfullerena, κάποια στιγμή στο μέλλον.

Ή ... ίσως τώρα υπάρχουν εκείνοι που χρησιμοποιούν αυτό το μόριο μεταξύ ιογενών ή βακτηριακών οργανισμών, που κλωτσούν αυτήν την μπάλα για παιχνίδια, όπως παίζουμε ποδόσφαιρο. Hehehe ~

Αναφορά:

• //www.popsci.com/buckyball-magic-molecule
• //www2.fkf.mpg.de/andersen/fullerene/intro.html