Náttúrufræðingurinn

Ukioqatigiit

Náttúrufræðingurinn - 1995, Qupperneq 13

Náttúrufræðingurinn - 1995, Qupperneq 13
pípanna stjórnar kristalgerð fylliefnisins og getur þannig kallað fram sérstæða eiginleika hjá efninu. Knattkolspípur geta því gegnt mikilvægu hlutverki fyrir þróun nanótækni framtíðarinnar. Tæpu ári eftir að Iijima birti uppgötvun sína á knattkolspípum tilkynnti eðlis- fræðingurinn Ugarte um enn eina nýja gerð kolefnis (Ugarte 1992). Ugarte var að athuga kolefnissót í rafeindasmásjá og jók rafeindaflæðið um sýnið meir en tífalt, meðal annars til að athuga áhrif rafeinda- geislans á sótið. Honum til mikillar furðu ummynduðust knallkolspípur, grafítflögur og myndlaust kolefni í sýninu í kúlulaga agnir (þvermál tæplega 50 nm). Nánari athugun leiddi í ljós að hver ögn var samsett úr mörgum knöttum sem voru hver inni í öðrum, líkt og lagskipting í lauk. Fleiri en sextíu knettir geta verið í hverri kúluögn og bilið á milli knattanna er, líkt og hjá knattkolspípunum, það sama og á milli grafítlaga. Þessir knettir Ugarte eru oft kallaðir knattkolslaukar (bucky on- ions). Líklegt er að C60 sé innsti knött- urinn, en þar yfir komi næst C240 svo C540 o.s.frv. Þá má skrifa knattkolslaukinn sem C60@C240@C540@... samkvæmt táknaðferð Smalleys. Regluleg kúlulögun stærstu knattkolanna í kollauknum bendir hins vegar til þess að þeir séu gerðir úr sjöhyrningum auk fimm- og sexhyrninga. Risastór knattkol verða of strýtulaga um fimmhyrningana ef þau eru eingöngu gerð úr fimm- og sexhyrningum. Hinsvegar eru aðliggjandi sjö- og fimmhyrningar algeng- ir í reglulegum kúlum geislunga (radio- laria) eins og lil dæmis Aulonia hexagona (Tarnai 1989). Eitt það athyglisverðasta við uppgötvun Ugartes var að knattkolslaukarnir stækk- uðu því lengur sem rafeindageisla var beint að sýninu. Nauðsynleg skilyrði fyrir myndun knattkola eru því ekki bundin við gasfasa heldur geta þau einnig myndast í storkuham (solid state). Ugarte vildi út frá þessu varpa fram þeirri spurningu hvort knattkolslaukar væru í raun stöðugasta form kolefnis en ekki grafít. Það væri fyrst núna að réttar aðstæður væru fyrir myndun þeirra. Þessa ályktun sína byggði hann á þeirri staðreynd að grafítflötur fyrir hreint kolefni hefði alltaf opin tengi (eða hvarf- gjörn) á jöðrunum. í raun eru kolefnis- atómin á jöðrum grafítflata tengd öðrum atómum og þá aðallega vetni. Samkvæmt þessu ætti kúlulögun að vera stöðugasta bygging hreins kolefnis, a.m.k. fyrir smærri agnir frumefnisins. Við verðum þó að bíða nákvæmra mælinga á hreinum sýnum knattkolslauka áður en við fáum svar við þessari spurningu. ■ LOKAORÐ Nú eru rúm tíu ár síðan fyrsta vísbendingin um tilvist knattkola leit dagsins ljós. Vitað er að knattkol hafa verið til miklu lengur og eru stöðugt að myndast allt í kringum okkur. Þau finnast til dæmis í sóti frá kertaloga en þó aðeins í örlitlu magni. Knattkol hafa verið lengi til á jörðinni því þau finnast í ævafornu sóti í 65 milljón ára gömlu jarðlagi frá mörkum krítar og tertfer (Heymann o.fl. 1994), sem markar enda- lok risaeðlanna, og einnig í sóti sem myndaðist þegar loftsteinn féll á Sudbury í Kanada fyrir 1,85 milljörðum ára (Becker o.fl. 1994). Hins vegar er upphaflegu spurningunni um samsetningu kolefnis- þoka enn ósvarað, en ljóst er að C60- knattkol er þar líklega ekki í umtalsverðu magni, svo kaldhæðnislega sem það kann að hljóma. Þó er mögulegt að ljósmerki frá geimnum, sem mælist á útfjólubláa svið- inu, sé frá knattkolslaukum (de Heer og Ugarte 1993, Krátschiner 1994). Uppgötvun knattkola undirstrikar enn frekar fjölbreytnina í efnafræði kolefnis. í dag þekkjum við byggingar kolefnis sem fulltrúa fjögurra vídda. Knattkolin og knattkolslaukarnir eru punktlaga og því núllvíðir, knattkolspípurnar línulegar og einvíðar, grafít llatt og tvívítt en demants- grindin þrívíð. Ekki er loku fyrir það skotið að enn verði uppgötvuð ný form kolefnis. Til dæmis benda nýlegar rann- sóknir til að hægt sé að mynda stöðugar línulegar keðjur kolefnisatóma (svokall- 123
Qupperneq 1
Qupperneq 2
Qupperneq 3
Qupperneq 4
Qupperneq 5
Qupperneq 6
Qupperneq 7
Qupperneq 8
Qupperneq 9
Qupperneq 10
Qupperneq 11
Qupperneq 12
Qupperneq 13
Qupperneq 14
Qupperneq 15
Qupperneq 16
Qupperneq 17
Qupperneq 18
Qupperneq 19
Qupperneq 20
Qupperneq 21
Qupperneq 22
Qupperneq 23
Qupperneq 24
Qupperneq 25
Qupperneq 26
Qupperneq 27
Qupperneq 28
Qupperneq 29
Qupperneq 30
Qupperneq 31
Qupperneq 32
Qupperneq 33
Qupperneq 34
Qupperneq 35
Qupperneq 36
Qupperneq 37
Qupperneq 38
Qupperneq 39
Qupperneq 40
Qupperneq 41
Qupperneq 42
Qupperneq 43
Qupperneq 44
Qupperneq 45
Qupperneq 46
Qupperneq 47
Qupperneq 48
Qupperneq 49
Qupperneq 50
Qupperneq 51
Qupperneq 52
Qupperneq 53
Qupperneq 54
Qupperneq 55
Qupperneq 56
Qupperneq 57
Qupperneq 58
Qupperneq 59
Qupperneq 60
Qupperneq 61
Qupperneq 62
Qupperneq 63
Qupperneq 64
Qupperneq 65
Qupperneq 66
Qupperneq 67
Qupperneq 68
Qupperneq 69
Qupperneq 70
Qupperneq 71
Qupperneq 72
Qupperneq 73
Qupperneq 74
Qupperneq 75
Qupperneq 76
Qupperneq 77
Qupperneq 78
Qupperneq 79
Qupperneq 80
Qupperneq 81
Qupperneq 82
Qupperneq 83
Qupperneq 84
Qupperneq 85
Qupperneq 86
Qupperneq 87
Qupperneq 88
Qupperneq 89
Qupperneq 90
Qupperneq 91
Qupperneq 92
Qupperneq 93
Qupperneq 94
Qupperneq 95
Qupperneq 96
Qupperneq 97
Qupperneq 98
Qupperneq 99
Qupperneq 100
Qupperneq 101
Qupperneq 102
Qupperneq 103
Qupperneq 104
Qupperneq 105
Qupperneq 106
Qupperneq 107
Qupperneq 108
Qupperneq 109
Qupperneq 110
Qupperneq 111
Qupperneq 112
Qupperneq 113
Qupperneq 114
Qupperneq 115
Qupperneq 116
Qupperneq 117
Qupperneq 118

x

Náttúrufræðingurinn

Direct Links

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Náttúrufræðingurinn
https://timarit.is/publication/337

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.