fullereno

Un fullereno es un alótropo de carbono cuya molécula consiste en átomos de carbono conectados por enlaces simples y dobles para formar una malla cerrada o parcialmente cerrada, con anillos fusionados de cinco a siete átomos. La molécula puede ser una esfera hueca , un elipsoide , un tubo o muchas otras formas y tamaños. El grafeno (capas atómicas aisladas de grafito ), que es una malla plana de anillos hexagonales regulares , puede verse como un miembro extremo de la familia.

Los fullerenos con una topología de malla cerrada se denotan informalmente por su fórmula empírica C _n , a menudo escrita como C n , donde n es el número de átomos de carbono. Sin embargo, para algunos valores de n puede haber más de un isómero .

La familia lleva el nombre de buckminsterfullereno (C ₆₀ ), el miembro más famoso, que a su vez lleva el nombre de Buckminster Fuller . Los fullerenos cerrados, especialmente C ₆₀ , también se denominan informalmente buckyballs por su parecido con el balón estándar de fútbol de asociación ("fútbol") . Los fullerenos cerrados anidados se han denominado cebollas bucky . Los fullerenos cilíndricos también se denominan nanotubos de carbono o buckytubes . ^[1] La forma sólida a granel de fullerenos puros o mixtos se llama fullerita . ^[2]

Los fullerenos se habían predicho durante algún tiempo, pero solo después de su síntesis accidental en 1985 se detectaron en la naturaleza ^{[3] [4]} y en el espacio exterior. ^{[5] [6]} El descubrimiento de los fullerenos amplió enormemente el número de alótropos conocidos del carbono, que anteriormente se había limitado al grafito, el diamante y el carbono amorfo , como el hollín y el carbón vegetal . Han sido objeto de una intensa investigación, tanto por su química como por sus aplicaciones tecnológicas, especialmente en ciencia de materiales , electrónica y nanotecnología . ^[7]

El icosaédrico C
₆₀H
₆₀La jaula fue mencionada en 1965 como una posible estructura topológica. ^[8] Eiji Osawa predijo la existencia de C
₆₀en 1970. ^{[9] [10]} Se dio cuenta de que la estructura de una molécula de corannulene era un subconjunto de la forma de una pelota de fútbol, ​​y planteó la hipótesis de que también podría existir una forma de pelota completa. Las revistas científicas japonesas informaron sobre su idea, pero ni esta ni ninguna traducción llegó a Europa o América.

También en 1970, RW Henson (entonces del Establecimiento de Investigación de Energía Atómica del Reino Unido ) propuso el C
₆₀estructura e hizo un modelo de ella. Desafortunadamente, la evidencia de esa nueva forma de carbono era muy débil en ese momento, por lo que la propuesta fue recibida con escepticismo y nunca se publicó. Fue reconocido solo en 1999. ^{[11] [12]}

Modelo del fullereno C ₆₀ (buckminsterfullereno).

Modelo del fullereno C _{20 .}

Modelo de un nanotubo de carbono.

Fullerita C ₆₀ (sólido a granel C ₆₀ ).

El fullereno icosaédrico C
₅₄₀, otro miembro de la familia de los fullerenos

C
₆₀con isosuperficie de densidad electrónica del estado fundamental calculada con DFT

Vista giratoria de C
₆₀, un tipo de fullereno

Este modelo giratorio de un nanotubo de carbono muestra su estructura en 3D.

Fullerita ( imagen de microscopio electrónico de barrido )

C
₆₀en solución

C
₆₀en aceite de oliva virgen extra, mostrando el característico color púrpura del prístino C
₆₀soluciones