El Fullereno C60 1ra parte

El carbono es un elemento de símbolo C, número atómico 6 y peso atómico 12.011. Carbono, de símbolo C, es un elemento crucial para la existencia de los organismos vivos, y que tiene muchas aplicaciones industriales importantes. Es sólido a temperatura ambiente.

Es un elemento ampliamente distribuido en la naturaleza, aunque sólo constituye un 0,025% de la corteza terrestre, donde existe principalmente en forma de carbonatos.  Se le puede encontrar en diferentes estados alotrópicos, y forma muchos más compuestos que otros elementos.
Los diferentes estados alotrópicos conocidos del carbono son el grafito, el diamante y el fullereno.

El hallazgo casual del fullereno 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 por el arquitecto Buckminster Fuller, fueron nombradas como Buckminsterfullerenos o más comunmente como fullerenos És poco conocido, al ser un tipo de molécula apenas descubierta hace unos 25 años. Existen 2 diferentes fullerenos el C70 y el C60 (tiene forma de balón de futbol).

Existe otro fullereno llamado C20, éste no tiene hexágonos sino 12 pentágonos, mientras que el C70 que tiene 12 pentágonos al igual que el buckminsterfulereno, solo que tiene más hexágonos, y su forma en este caso se asemeja un balón de rugby.

Los nanotubos son otra forma elemental de carbono y fue descubierto en el año 1991. Estructuralmente se pueden ver como láminas de grafito enrolladas sobre sí mismas. Existen derivados de los nanotubos en los que el tubo está cerrado por media esfera de fullereno, y otros que simplemente no están cerrados. También se conocen los monocapa (un solo tubo) y multicapa (varios tubos concéntricos).

En estos últimos años los nanotubos y los fullerenos han sido estudiados enérgicamente, principalmente por ser de ayuda fundamental en la química y sus muchas aplicaciones tecnológicas. Un ejemplo de esto, es que se ha convertido en la primera sustancia conocida que es capaz de sostener continuamente su propio peso, algo muy necesario para la construcción de ascensores espaciales.

La última de las formas alotrópicas descubierta fue la nanoespuma, descubierta en 1997 por científicos de Australia, Grecia y Rusia en un accidente por querer sintetizar los nanotubos y fullerenos. Está formada por una red de nanotubos de una forma esponjosa. En escala microscópica se puede ver que su aspecto es negro como el carbón y además muy ligero. Tiene una densidad de 2mg/cm3 y es semiconductora, esto hace que pueda tener aplicaciones en el campo de la electrónica y la biomedicina.

El carbono elemental es una sustancia inerte, insoluble en agua, ácidos y bases diluidos, así como disolventes orgánicos. En la siguiente imagen podemos ver las diferencias que hay entre las estructuras de los diferentes estados alotrópicos del carbono. En primer lugar está el grafito,

Los fullerenos no son muy reactivos gracias a la estabilidad de sus enlaces que son tipo grafito, y también es muy poco soluble en la mayoría de los solventes. Entre los solventes más comunes están el tolueno y el disulfuro de carbono. El fullereno es la única forma alotrópica del cabono que puede disolverse, las disoluciones de buckminsterfullereno puro son de color púrpura. Los investigadores han podido aumentar su reactividad al unir grupos activos a las superficies de los fullerenos. En el buckminsterfullereno los electrones de anillos hexagonales no pueden des localizar en la molécula entera.

Los usos y aplicaciones de los nanotubos son variados, ya que al agregar pequeñas cantidades de nanotubos a los polímeros, cambian sus propiedades eléctricas y eso da lugar a algunas aplicaciones industriales:

• ·         Automóviles: las manqueras antiestáticas de combustibles y partes plásticas conductoras para pintado spray electrostático.
• ·    Aeroespacio: en partes de aviones.
• ·         Packaging: como antiestático para electrónicos.
• ·         Tintas conductoras.

Uno de los usos y aplicaciones de la nanoespuma de carbono es en la biomedicina, usando pequeñas unidades fierromagnéticas que se pueden inyectar en la sangre y ser dirigidas mediante campos magnéticos a una determinada zona.