13-Modul. Magnit maydoni va uning xarakteristikalari

Fullerenlar va uglerodli nanonaychalar. Fulleren molekulasi asosi ugleroddir – bu noyob kimyoviy element ko‘pchilik elementlar bilan birikib turli tarkib va qurilishga ega molekulalar hosil qilish xossalariga ega. Maktab kimyo kursidan bizga ma’lumki, uglerod 2 ta asosiy allotrop holatga ega: grafit va olmos. Fulleren ochilishi bilan uglerod yana bir allotrop holatga ega bo‘ldi deyishimiz mumkin. Biz ana shu grafit, olmos va fulleren molekulalari tuzilmalarini ko‘rib chiqaylik.
Fullerenlar o‘z nomlanishini arxitektor Bakminster Fuller sha’niga olishgan, u bunday strukturalarni arxitekturada foydalanish uchun yaratgan (shuning uchun ularning yana bakibolalar deb ham atashadi). Fulleren futbol to‘piga juda o‘xshovchi, 5-6 burchak shaklli “yamoqlar”dan tuzilgan karkas tuzilishiga ega. Bu ko‘pyoqlar uchida uglerod atomlari joylashgan deb tasavvur qilsak, unda biz eng barqaror bo‘lgan S₆₀ fullerenini olamiz.
Eng taniqli hamda fullerenlar oilasining eng simmetrik bo‘lgan vakili S₆₀ molekulasida oltiburchaklilarning soni 20 ga teng. Bunda har bir beshburchak faqat oltiburchakli bilan chegaralashgan, har bir oltiburchak oltiburchaklilar bilan 3 ta umumiy tomonga va 3 ta beshburchaklar bilan umumiy tomonga ega.
Fulleren molekulasi tuzilishining qizig‘i shundaki, bunday uglerod “to‘pi”ning ichida bo‘shliq hosil bo‘ladi, unga kapillyar hususiyatlari hisobiga boshqa materiallarning atom va molekulalarini kiritish mumkin, bu esa ularga, masalan, ularni xavfsiz ko‘chirish imkonini beradi.



4-rasm. Fullerenning tuzilishi
Fullerenlarni o‘rganish davomida uning tarkibida uglerod atomlari soni turlicha – 36 tadan 540 tagacha bo‘lgan molekulalari sintez qilindi va o‘rganildi.



5-rasm. Fullerenlar vakillari a) S₆₀ v) S₇₀ s) S₉₀

Ammo uglerodli karkas tuzilmalar xilma xilligi bu bilan tugamaydi. 1991 yilla yaponiyalik professor Sumio Iidzima uzun uglerodli silindrlarni aniqladi va ularni nanonaychalar deb nomladi.