تولید ساختار فولرین با ۲۸ اتم کربن

یک تیم تحقیقات بین المللی با استفاده از اتم‌های فلزی که به‌عنوان پایدارکننده استفاده شده بود، موفق به ساخت کوچکترین ساختار فولرینی شده است. در حال حاضر ایجاد ساختاری با ۲۸ اتم کربن که یک اتم تیتانیوم، زیرکونیوم یا اورانیوم را در میان گرفته امکان پذیر است.

یک تیم تحقیقات بین المللی با استفاده از اتم‌های فلزی که به‌عنوان
پایدارکننده استفاده شده بود، موفق به ساخت کوچکترین ساختار فولرینی شده
است. در حال حاضر ایجاد ساختاری با ۲۸ اتم کربن که یک اتم تیتانیوم،
زیرکونیوم یا اورانیوم را در میان گرفته امکان پذیر است.

فولرین‌ها مولکول‌هایی از جنس کربن هستند که یا به‌صورت بسته و کروی بوده
یا به شکل باز با ساختاری نانولوله‌ای دیده می‌شود. اولین فولرین در سال
۱۹۸۵ کشف شد که مولکولی کروی با شصت اتم کربن بود. مدت‌هاست که پژوهشگران
به‌دنبال ساخت کوچکترین فولرین ممکن هستند. با کوچکتر شدن ساختار فولرین،
انحنای سطح آن افزایش یافته و در نتیجه خواص غیرمعمولش نیز بیشتر می‌شود.
در میان ساختارهای مختلف فولرین، فولرین با ۲۸ اتم کربن بیشتر مورد توجه
است زیرا پیش بینی می‌شود که دارای خواص جالب توجه متعددی باشد برای مثال
در دمای اتاق دارای خاصیت ابررسانایی است.

 
متاسفانه با افزایش انحناء فولرین، فعالیت این ماده نیز به‌شدت افزایش می‌یابد.
اتم‌های کربن تنها در حالتی که دارای چیدمان صاف باشند مانند ورقه گرافیت پایدار
هستند. فعال بودن یک ماده به آن معناست که نمی‌توان آن را به‌صورت تجربی شناسایی
کرد. محققان تصور می‌کنند که با کپسوله کردن اتم‌های فلزی درون C28 بتوان آن را
پایدار کرد. مشکلی که وجود دارد این است که جدا کردن ‌ C28 میان دیگر ساختارهای
فولرین کاری دشوار است.

اخیرا هارولد کروتو، شیمی‌دان دانشگاه فلوریدا و برنده جایزه نوبل در سال ۱۹۹۶، بر
این مشکل فائق آمده است. تیم تحقیقاتی ایشان از لیزر برای تبخیر کربن که با
زیرکونیوم، تیتانیوم یا اورانیوم تقویت شده، استفاده کرد. این گروه تحقیقاتی با
استفاده از طیف‌سنجی جرمی رزونانس سیکلوترون یونی ترانسفوریه‌(FT-ICR) برای بررسی
این ساختارها استفاده کردند. FT-ICR دارای قدرت تفکیک مناسبی است به‌طوری که
می‌توان از آن برای شناسایی C28 تقویت شده با اتم‌های فلزی استفاده کرد.

پژوهشگران این پروژه معتقدند که این ساختار احتمالا به‌قدر کافی پایدار است که
بتوان آن را استخراج کرد. این ساختار قادر است تا پیوندهای چهار گانه همانند الماس
ایجاد کند بنابراین می‌توان انتظار داشت که دارای خواص ابررسانایی باشد.

توماس هین از دانشگاه جاکوب برمن در المان متقاعد نشده که بتوان با این روش مقادیر
انبوه از C28 را تولید کرد. او معتقد است که این مولکول اگر در فاز گازی نباشد
به‌شدت فعال است.