خلاصه‌ای از تاریخچه C60

خلاصه‌ای از تاریخچه C60 – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه شیمی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

خلاصه‌ای از تاریخچه C₆₀

 C₆₀، مولکولی است که از ۶۰ اتم کربن تشکیل شده است و دارای ۱۲ پنج ضلعی و ۲۰ شش ضلعی بوده و همچنین شکل آن نیز مانند توپ فوتبال می‌باشد. تکه‌های سیاه چرم پنج ضلعی بوده و نوع شش ضلعی آن سفید رنگ است. همچنین ۶۰ نقطه مختلف وجود دارد که سه تکه چرم را به هم متصل می‌نمایند. تصور کنید که اتمهای کربن در هر یک از این نقاط نشسته و مدل مولکولی C₆₀ را برای شما ایجاد نموده است اما این مدل به میزان زیادی خارج از مقیاس است. چنانچه یک مولکول  C₆₀ اندازه یک توپ فوتبال را داشته باشد، در مقابل توپ فوتبال  اندازه‌ای در حدود کره زمین را خواهد داشت.

مهمترین خاصیت مولکول C₆₀ تقارن بالای آن است. در این مولکول، ۱۲۰ عمل تقارنی مانند چرخش حول یک محور یا انعکاس در یک صفحه وجود دارد که بر روی خود مولکول رسم می شود. این امر مولکول C₆₀ را دارای بالاترین تعداد عمل تقارنی یعنی متقارن ترین مولکول می سازد.

بر پایه قضیه ریاضی ” لئونهارد اولر “، این نکته را می توان نشان داد که یک سطح کروی که بطور کامل از پنج ضلعی‌ها و شش ضلعی‌ها تشکیل شده باید دقیقا ۱۲ پنج ضلعی داشته باشد. بر اساس تعداد شش‌ضلعی‌ها، مولکولهایی با اندازه‌های مختلف بدست می‌آیند. آنها به نام فولرن‌ها خوانده می‌شوند، که از نام معمار آمریکایی

خلاصه‌ای از تاریخچه C60

” ریچارد یاک مینستر فولر“ گرفته شده است. فولر که بر روی جلد مجله تایم، دهم ژانویه ۱۹۶۴، نشان داده شد،  بخاطر گنبدهای ژئودسیک خود‌ که برمبنای پنج‌ضلعی ها و شش‌ضلعی ها می‌باشد معروف شده است] ژئودسیک: کوتاهترین خط رسم شده بین دو نقطه روی سطح- مترجم[. یک نمونه ابتدایی از چنین ساختاری، گنبد افلاک‌نمای اول می‌باشد که بوسیله ” زئیس “ در سال ۱۹۲۲ ساخته شده است.

از اینکه مولکول C₆₀ با اینهمه تقارن و زیبایی، نظر بسیاری از معماران و ریاضی دانان را قرنها به خود جلب کرده نباید تعجب کرد. احتمالاً این موضوع قبلاً برای ارشمیدس شناخته شده بود (هر چه باشد، این مورد یکی از جامدات ارشمیدسی می باشد) اما به نظر نمی رسد که هیچ یک از این ترسیمات اکنون موجود ‌باشند. قدیمی‌ترین تصویر شناخته شده ای که شبیه به توپ فوتبال است بنظر تصویری است که در کتابخانه واتیکان وجود دارد. این تصویر از کتاب نقاش و ریاضی‌دانی به نام پیرو دلا فرانسیسکا گرفته شده که به تاریخ دهه ۱۴۸۰ برمی‌گردد. ژوهانس کپلر نام این شکل را ۲۰ وجهی بریده گذاشت. یک نمونه از ظهور ۲۰ وجهی بریده در هنر، در تصویر یک کلیسای جامع ایتالیایی نشان شده است. در بالای این تصویر، یک ۲۰ وجهی را مشاهده می کنیم که به ۲۰ مثلث متساوی الاضلاع منتهی شده است. در هر ۱۲ راس ۲۰ وجهی، ۵ مثلث با هم متقاطع هستند. با برش این راسها هر یک از آنها با یک وجه پنج ضلعی جایگزین می شود. همچنین هر یک از ۲۰ وجه مثلثی پیشین به شش ضلعی تبدیل می‌گردد. ما می‌توانیم ۲۰ وجهی بریده شده حاصله را در انتهای تصویر ببینیم . این همان شکل مولکولهای  C₆₀ می‌باشد.

مولکول C₆₀ توسط هارولد کروتو، جیمز هیث، سین اوبرین، رابرت کورل و ریچارد اسمالی در سال ۱۹۸۵  کشف گردید(Nature 318, 162). در حقیقت این گروه تلاش می کردند تا طیفهای جذبی غبار بین ستاره ای را درک نمایند. آنها گمان می‌کردند به چند نوع مولکول کربنی با زنجیر بلند دست یافته اند. متأسفانه آنها نتوانستند این مشکل را حل  نمایند ولی کار آنها کاملاً هم ناموفق نبود زیرا آنها در سری آزمایشهای خود باکی بال را کشف کردند که در میان دانشمندان هیجان خیلی زیادی ایجاد کرد و در نتیجه ” کورل، کروتو و اسمالی“ جایزه نوبل شیمی را  در سال ۱۹۹۶ بدست آوردند.

 C₆₀ در ابتدا فقط در مقادیر بسیار کوچکی تولید شد. بنابراین تنها آزمایشهای اندکی بر روی این ماده قابل انجام بود. اما اوضاع در سال ۱۹۹۰ شدیدا تغییر  نمود، آن هم هنگامی که ” ولفگنگ کراچمر“،” لوول لمب “، ” کنستان تیونس فستریروپولوس “ و ” دونالد هافمن “ کشف نمودند که چگونه می توان C₆₀ خالص را در مقادیر بیشتری تولید کرد] Nature 347, 354 [ . این امر احتمالات جدیدی را برای بررسیهای تجربی و دوره‌ استانداردی را برای تحقیقات بسیار گسترده گشود. امروزه تقریباً بصورت مستقیم می توان C₆₀  را به میزان  انبوه تولید کرد. جهت دریافت دستور العمل به کتاب کارگاه تولید انبوه C₆₀ خالص مراجعه کرده و یا به تحقیق دو دانشجوی دوره لیسانس که موفق به ساخت C₆₀ گردیدند نگاهی بیندازید. چنانچه نخواسته باشید خودتان کار آزمایشگاهی در این خصوص انجام دهید، می توانید C₆₀ را خریداری کنید.

خلاصه‌ای از تاریخچه C60

کشف C₆₀  فعالیت زیادی را در شیمی باعث گردیده است. همچنین یک شاخه جدید به نام شیمی فولرن که خانواده جدید مولکولهای با پایه فولرن را مطالعه می کند، بوجود آمد. تا سال ۱۹۹۷ در حدود ۹۰۰۰ ترکیب فولرن شناخته شد. 

مولکولهای C₆₀ متراکم می‌گردند تا مولکولهای جامد دارای پیوند ضعیف تشکیل دهند. علاوه بر فرمهای شناخته شده قدیمی الماس و گرافیت، این حالت بلورین فرم جدید کربن جامد می‌باشد و به نام فولرایت خوانده می شود. اغلب تحقیقات در حوزه فیزیک حول محور فازهای جامد C₆₀ استوار است. چنانچه اتم‌های قلیایی معین (A) به C₆₀  جامد اضافه شوند، اجزای جدیدی همانند C₆₀  A₃ تشکیل می شوند که آن را فولرایدهای دوپ شده با قلیا می‌نامند]دوپ کردن، نوعی رسوب کردن می باشد- مترجم[. چنانچه A  پتاسیم K) ) و یا روبیدیم (Rb) باشد این ترکیبات ابر رسانا هستند. این بدان معناست که آنها در پایین تر از دمای معین T_c بدون هیچ مقاومتی رسانای جریان الکتریکی می‌باشند. در فولرایدهای دوپ شده با قلیا، T_c درمقایسه با ابر رساناهای معمولی، بسیار بزرگ است ( ۲۰ تا k40).

یکی از بخشهای مهم تحقیق تئوری ما در اینجا، مؤسسه ماکس پلانک ، بر فهم خواص مهم این مواد ابررسانا تمرکز کرده است.  ما بر اساس تحقیق اخیر خود، یک مقاله مختصر(به زبان آلمانی) را برای  ”جارباچ در ماکس- ‌پلانک–گسل‌شافت“ در سال ۱۹۹۶ به رشته تحریر درآوردیم. چنانچه به جنبه های تکنیکی تحقیق ما علاقه ای دارید، نگاهی به تحقیقات ما بیندازید.

مجلس نمایندگان انگلیس فولرن ها را در مرحله بسیار اولیه آن مورد بحث قرار داد. دست نوشته‌های عرضه شده کاملاً قابل توجه می‌باشند! چنانچه علاقه بیشتری به کاربرد C₆₀  دارید به ”بانک اطلاعاتی پتنت فولرن“نگاهی بیندازید.

خلاصه‌ای از تاریخچه C60

شما می توانید اطلاعات بیشتری را در خصوص فولرن‌ها در موارد ذکر شده زیر بیابید:

• اخبار منتشر شده از طرف آکادمی علوم سلطنتی سوئد

• واحد مرتبط با علم فولرن از دانشگاه واشینگتن Louis,Mo

• جیم‌باگوت: تقارن کامل، کشف تصادفی ”باک‌ مینستر‌ فولرن“ ، انتشارات دانشگاه آکسفورد ، آکسفورد ۱۹۹۴٫

• هاف آلدرسی- ویلیامز : زیباترین مولکول ، انتشارات اوروم ، لندن ۱۹۹۵٫