رشد فولرین در مجاورت بخارات کربنی

یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه ایالتی فلوریدا به بررسی نحوه تشکیل و رشد فولرین پرداخته است. نتایج یافته‌های آنها نشان می‌دهد که در حضور بخارات کربنی، فولرین رشد می‌کند.

فولرین در سال ۱۹۸۵ زمانی که پژوهشگران گرافیت را با گاز هلیم تبخیر می‌کردند کشف شد، این ماده که شباهت زیادی به توپ فوتبال دارد به باکی‌مینسترفولرین شهرت دارد. از آن زمان تا کنون تحقیقات زیادی پیرامون این ماده که باکی بال نامیده می‌شود، انجام شده است اما کسی تا به امروز درباره چگونگی تشکیل آن تحقیق نکرده است. اخیرا یک گروه تحقیقاتی به رهبری هارولد کروتو از دانشگاه ایالتی فلوریدا به این هدف نزدیک شده‌اند. آنها دریافتهاند که باکی بال‌ها در صورت مجاورت با بخارات کربنی بزرگتر می‌شوند. نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Closed network growth of fullerenes در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است.
از آنجایی که این ماده به گرافن شبیه است، پژوهشگران به‌دنبال این سوال هستند که آیا فولرین در ابتدا به‌صورت ورقه‌ای بوده و سپس به شکل توپ در می‌آید. متاسفانه تاکنون هیچ کس موفق به فراهم کردن شرایط لازم برای رسیدن به نقطه تشکیل فولرین نشده است. فولرین در طبیعت نیز یافت می‌شود این ماده در دوده حاصل از سوختن شمع و سوپرنواها( ابرنواختر) نیز وجود دارد.
در این پروژه کروتو و همکارانش از طیف سنجی جرمی رزونانس سیکلوترون یونی ترانس فوریه برای این آنالیز استفاده کردند. آنها به مطالعه این فرآیند پرداختند که وقتی باکی بال‌ها در حین تبخیر کربن تشکیل می‌شود دقیقا چه اتفاقی می‌افتد و آنها چگونه رشد می‌کنند. پژوهشگران دریافتند که فولرین‌های کوچک رشد کرده و به ابعاد باکی بال می‌رسند، در ادامه این باکی بال‌ها با خوردن اتم‌های کربن و جذب آنها رشد کرده و بزرگ می‌شوند. این تیم تحقیقاتی دریافت که ساختار اولیه به‌وسیله حرکت اتم‌ها به اطراف در حین فرآیند جذب پایدار می‌شود.
با افزایش دانش پژوهشگران درباره چگونگی تشکیل فولرین و نحوه رشد آنها، پژوهشگران می‌توانند مدارک جدیدی برای توضیح دیگر پدیده‌های طبیعی ارائه کنند. برای مثال می‌توانند درباره نحوه تشکیل فولرین در مقادیر انبوه توضیح دهند این فولرین‌ها با چنین حجمی در سوپرنواها وجود دارند. همچنین دانشمندان قادرند درباره دلیل شباهت توزیع فولرین تولید شده در آزمایشگاه و آنچه که در دوده یافت می‌شود توضیح دهند.