Kluczowa różnica między buckyballs a nanorurek polega na tym, że buckyballs mają struktury kuliste, w których atomy węgla mają ze sobą trzy wiązania, podczas gdy nanorurki są strukturami rurkowymi z trzema wiązaniami między atomami węgla.
Zarówno kule Buckyballa, jak i nanorurki są strukturami w nanoskali. Termin buckyballs odnosi się do Buckminsterfullerene. Nanorurki to rodzaj rurki wykonanej z atomów węgla, a te rurki mają średnice zwykle mierzone w nanometrach.
Czym są Buckyballs?
Termin buckyballs odnosi się do Buckminsterfullerene. Jest to rodzaj fulerenu o wzorze chemicznym C60. Ta substancja jest strukturą przypominającą klatkę, która ma tendencję do przypominania piłki nożnej, ponieważ składa się z 20 sześciokątów i 12 pięciokątów. Ta struktura zawiera atomy węgla z trzema wiązaniami między nimi. Kule Buckyballa wyglądają jak czarne ciała stałe, które mają tendencję do rozpuszczania się w rozpuszczalnikach węglowodorowych, tworząc fioletowy roztwór.
Rysunek 01: Struktura Buckyballs
Buckyballs występują naturalnie jako fuleren. W sadzy możemy znaleźć niewielkie ilości Buckyballs. Ponadto istnieje w kosmosie, w mgławicach planetarnych i niektórych gwiazdach. Teoretycznie substancja ta została po raz pierwszy przewidziana w latach 60. i 70. XX wieku. Po raz pierwszy został wygenerowany w 1984 roku przez Erica Rohfinga, Donalda Coxa i Andrew Kaldora. Użyli lasera do odparowania węgla w naddźwiękowej wiązce helu.
Jest to stabilna cząsteczka, która może wytrzymać wysokie temperatury i wysokie ciśnienia. Była to największa znana cząsteczka, która wykazywała dualizm cząstek falowo-cząsteczkowych do 2020 roku. Roztwór Buckyballsa zazwyczaj ma ciemnofioletowy kolor. Po odparowaniu pozostawia brązowy osad. Ta zmiana koloru występuje z powodu stosunkowo wąskiej szerokości energetycznej pasma poziomów molekularnych, które jest odpowiedzialne za zielone światło pochłaniane przez poszczególne cząsteczki C-60. Ponadto substancja jest słabo rozpuszczalna w rozpuszczalnikach aromatycznych i dwusiarczku węgla. Ale jest nierozpuszczalny w wodzie.
Co to są nanorurki?
Nanorurki to rodzaj rurek wykonanych z atomów węgla, których średnice są zwykle mierzone w nanometrach. Istnieją dwa rodzaje nanorurek: jednościenne nanorurki węglowe (SWCNT) i wielościenne nanorurki węglowe (MWCNT).
SWCNT można opisać jako alotrop węgla, który jest pośrednikiem między fulerenem a płaskim grafenem. Możemy idealizować te nanorurki jako wycięcia z dwuwymiarowej heksagonalnej sieci atomów węgla, które są zwinięte wzdłuż jednego z wektorów Bravais sieci heksagonalnej, tworząc pusty cylinder.
Rysunek 02: Nanorurki węglowe
Z drugiej strony, MWCNT składają się z zagnieżdżonych jednościennych nanorurek węglowych, które są słabo związane ze sobą poprzez interakcje Van der Waalsa w przypominającej drzewo strukturze pierścieniowej. Czasami możemy nazwać je dwu- i trójściennymi nanorurek węglowych.
Nanorurki węglowe zapewniają niezwykłą przewodność elektryczną. Ponadto wykazują wyjątkową wytrzymałość na rozciąganie i przewodność cieplną. Wynika to z nanostruktury i siły wiązań między atomami węgla. Dodatkowo możemy chemicznie modyfikować nanorurki.
Jakie są podobieństwa między kulkami Buckyballa a nanorurek?
- Buckyballs i nanorurki są w nanoskali.
- Oba mają atomy węgla z trzema wiązaniami (dwa pojedyncze wiązania i jedno podwójne wiązanie).
Jaka jest różnica między kulkami Buckyballa a nanorurek?
Zarówno kule Buckyballa, jak i nanorurki są strukturami w nanoskali. Kluczową różnicą między buckyballs a nanorurek jest to, że buckyballs mają strukturę kulistą z atomami węgla mającymi ze sobą trzy wiązania, podczas gdy nanorurki są strukturami rurowymi z dwoma pojedynczymi wiązaniami i jednym podwójnym wiązaniem między każdym atomem węgla.
Poniższa infografika przedstawia różnice między buckyballs a nanorurek w formie tabelarycznej do porównania.
Podsumowanie – Buckyballs kontra nanorurki
Zarówno kule Buckyballa, jak i nanorurki są strukturami w nanoskali. Termin buckyballs odnosi się do Buckminsterfullerene. Nanorurki to rodzaj rurki wykonanej z atomów węgla, a te rurki mają średnice zwykle mierzone w nanometrach. Kluczowa różnica między buckyballs a nanorurek polega na tym, że buckyballe mają strukturę kulistą z atomami węgla mającymi ze sobą trzy wiązania, podczas gdy nanorurki są strukturami rurowymi z dwoma pojedynczymi wiązaniami i jednym podwójnym wiązaniem między każdym atomem węgla.
