Fullereno

TRABAJO DE GESTION DE MATERIALES






ELABORADO POR
CRISTIAN ALEJANDRO PARRA JIMENEZ





DOCENTE
JOSE DIVITT VELOSA









UNIVERSIDAD EAN
18 DE FEBRERO 2014

FULLERENO

¿Qué es?
Los fullerenos son un conjunto de formas alotrópicas del carbono diferentes del diamante y del grafito, y se corresponden con la única forma estable y finita. Se descubrieron porprimera vez en 1990 por krátschmer y fostiropoulos, aunque ya fueron predichos por jones en 1966 y se encontraron, sin confirmación, en 1985 por smalley, curl y kroto. Los fullerenos son sólidos moleculares formados por moléculas pseudoesféricas que contienen desde 32 hasta 960 átomos de carbono, estas formas facilitan la estabilidad comentada más arriba ya que dificultan la aparición de enlaceslibres, la más famosa, común y estable de estas moléculas es el buckminsterfullereno C60 de un diámetro del orden del nanómetro.
Hablando un poco más sobre el carbono podemos decir que es un elemento muy peculiar. Se presenta en formas y colores diversos. Quizá lo más común es encontrarlo en la forma de solido negro, pero también se puede presentar como el cristalino y duro diamante. En losdiamantes los átomos de carbono están en un arreglo muy especial, que solo se consigue bajo presiones muy altas. En el grafito los átomos de carbono forman capas en las que cada átomo está rodeado por otros tres átomos idénticos, formando una estructura hexagonal. En el diamante cada átomo de carbono está en lazado a cuatro vecinos iguales dispuestos en forma de tetraedro. La estructura de cada uno deestos materiales, es decir, el orden interno de sus átomos, es lo que determina sus propiedades. Los enlaces en tres dimensiones de los átomos de carbono en el diamante dan lugar a una estructura más robusta y por tanto a cristales más duros en el caso del grafito. En ese último, el enlace está limitado a las dos dimensiones de las paredes, las cuales pueden deslizarse fácilmente entre sí, lo cual dalugar a un material blando que se usa como lubricante. Estas estructuras son formas alotrópicas construidas a partir de los mismos bloques.

Fullerenos formados en el espacio
En julio de 2010 la NASA anunció el descubrimiento de fullerenos en el espacio. Al usar la visión infrarroja sensible del telescopio Spitzer, los investigadores han confirmado la presencia de C70 en la nebulosa planetariaTc1. Los astrónomos creen que los fullerenos son creados en las capas exteriores de una estrella, como nuestro sol, y posteriormente son expulsados al espacio después de la explosión de las mismas.


Preparación de los fullerenos
Se trata de un material obtenido por interacción de átomos de carbono C60 en fase gaseosa, logrando que los átomos de carbono se unieran en hexágonos y con doblesenlaces resonantes entre átomos de carbono vecinos, como si se tratara del benceno.
En la Unión de Arizona y en el Instituto Max Planck, a través de descargas eléctricas con electrodos de grafito en atmósfera de helio y disolución en tolueno, pudo obtenerse un polvo que permitió su estudio mediante espectrometría infrarroja-resonancia magnética nuclear y difracción de rayos X. Así se pudoidentificar el Fullereno C60 y definir su estructura por medio de los típicos modelos orgánicos (12 pentágonos – 20 hexágonos con átomos de carbono tetravalente en los vértices). Otras estructuras se fueron descubriendo desde los C16 a C60 que pudieron corroborar para el más escéptico la estructura de balón similar a la pelota olímpica del fútbol mundial.


El nombre de Fullereno
El hallazgo casual delfullereno se produjo al irradiar un disco de grafito con un láser y mezclar el vapor de carbono resultante mediante una corriente de helio. Cuando se examinó el residuo cristalizado, se encontraron moléculas constituidas por 60 átomos de carbono. Intuyendo que estas moléculas tenían una forma semejante a la cúpula geodésica construida con motivo de una Exposición Universal en Montreal en 1967...