باکی بال ( C60  ) چیست ؟؟

باک مینسترفولرن  یا باکی بال یک فولرن کروی با فرمول c60    است و یکی از اولین نانو ذراتی بود که کشف شد .  این کشف در سال 1985  انجام گرفت .باکی بالها از اتم های کربن تشکیل شده اند که با پیوند کوالانسی به سه اتم کربن دیگر پیوند شده اند و دارای هیبرید SP2   هستند  . اتم های کربن همان الگوی شش ضلعی و پنج ضلعی را که در توپ می بینید دارند . این ماده از 20 شش ضلعی و 12 پنج ضلعی تشکیل شده است .   همین الگوها به باکی بال ساختار کروی داده است .

عمومی ترین و شایع ترین باکی بال 60 اتم کربن دارد و برخی اوقات به آن C60   نیز می گویند .  سایر اندازه های باکی بال از 20 اتم کربن تا 100 اتم متفاوت است .  پیوند کوالانسی بین اتم های کربن ، باکی بالها را بسیار قوی و مستحکم می کند و باکی بالها را در کامپوزیتها و برا ی استحکام بخشیدن  به آنها استفاده میکنند .  باکی بالها خواص الکتریکی  جالبی دارند . این مواد پذیرنده ی الکترون  هستند . این موضوع بدان معناست که  این مواد می توانند الکترونهای آزاد مواد دیگر را جذب کنند. این ویژگی در مواردی مانند بهبود سلولهای خورشیدی برای تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته مفید است .

تولید :

اگرچه فولرن ها را می توان در مواد بسیار کوچک مانند دوده شمع پیدا کرد ، اما شایع ترین تکنیک برای تولید فولرن ها شامل تولید یک قوس الکتریکی بین دو الکترود کربن است . تحت این شرایط ، انرژی قوس با شکستن کربن از سطح از بین می رود . کربن در دمای محیط سرد شده و باکی بال تشکیل می شود . البته این روش برای تولید تجاری مناسب نیست .اولین تکنیک  تولید تجاری  ، روش تخلیه ی قوس الکتریکی هافمن-کراشمر بود که در سال 1990 از الکترودهای گرافیت برای اینکار استفاده کردند . این روش در ابتدا C60   و C70   را تولید میکند اما می توان آن را برای تولید  مقادیر زیادی فولرن  بهبود بخشید . کمی بعد در سال 1991 یک گروه تحقیقی در MIT    ، یک روش دیگر مبتنی بر فرآیند سنتز احتراق نسل 1 را گزارش کردند .

 

ویژگی های باکی بال :

مولکول C60  بسیار پایدار است و این پایدار بودن ان را قادر می سازد  در برابر دما و فشار بالا مقاومت کند  . سطح در معرض قرار گرفته ی ساختار این ماده می تواند با مواد مختلفی واکنش دهد بدون اینکه به شکل کروی آن آسیبی وارد شود . ساختار توخالی این ماده همچنین می تواند مواد کوچکی مانند هلیوم را گیر انداخته در حالیکه واکنشی با مولکول فولرن انجام نمی شود . در حقیقت داخل بیشتر فولرنها بسیار بزرگ است و آنها می توانند هر عنصری از جدول تناوبی را گیر بیندازند . باکی بالها با یکدیگر پیوند  برقرار نمیکنند . البته آنها می  توانند با نیروهای واندروالسی به هم بچسبند . با دوپه کردن فولرن ،آنها می توانند از لحاظ الکتریکی عایق ،رسانا ، نیمه رسانا و یا حتی ابر رسانا شوند .

 

کاربرد باکی بالها :

برخی از کاربردهای بالقوه ی فولرن عبارت است از :

  • ابر رسانا ها

  • روان کننده ها

  • به خاطر واکنش بالا می توانند به عنوان کاتالیزور عمل کنند.

  • رسانش دارو، درمانهای سرطان

  • ذخیره سازی هیدروژن . تقریبا هر اتم کربندر C60  می تواند یک هیدروژن جذب کند بدون ایکه تغییری در ساختار باکی بال ایجاد شود .از این خاصیت می توان در تولید سلولهای خورشیدی استفاده کرد.

  • دستگاههای نوری

  • سنسورهای شیمیایی

  • الکترونیک های پلیمری

  • آنتی اکسیدان ها

  • افزودنی های پلیمری

  • مواد آرایشی ، بهداشتی

  • الماس . فولرنهای را می توان به عنوان پیش ماده برای تولید فیلمهای الماس مورد استفاده قرار داد.

  • باکی بالها می توانند از رشد باکتری ها در لوله ها و غشاهای آبی جلوگیری کنند.

     

چگونه باکی بالها می توانند برای مغز مفید  باشند؟؟

اینکه باکی بالها می توانند برای مغز مفید بوده و یا از آن محافظت کنند هنوز مشخص نیست .یک آزمایشگاه در روسیه دریافته است که C60  هیدراته ، می تواند در برابر تولید بتا-آمیلوئید پروتئین که  با بیماری آلزایمر مرتبط است ، محافظت کند . در یک مطالعه ی دیگر نشان داده شده است که C60  سطح انتقال دهنده های عصبی در مغز را  بعد از تزریق به بطن مغز موش ، را تحت تاثیر قرار می دهد . مطالعه ی دیگری نشان می دهد که C60  از سد مغزی- خونی عبور نمیکند.

در جلسات بعدی در مورد  باکی بالها بیشتر صحبت خواهیم کرد .