Tutto quello che c’è da sapere sui Fullertubi: scoperta, preparazione e struttura
I fullertubi rappresentano un’eccitante scoperta nel campo della chimica, essendo una forma allotropica di carbonio che unisce elementi di nanotubi di carbonio, grafene e fullerene. La loro struttura unica li rende simili a una capsula medicinale, con una sezione centrale simile a un nanotubo e terminali simili al fullerene.
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Scoperta e proprietà dei Fullertubi
Nel 2020, Harry Dorn, un chimico del Virginia Polytechnic Institute and State University, insieme a Steven Stevenson della Purdue University, hanno introdotto i fullertubi come possibilità di creare circuiti su scala nanometrica. La loro struttura cristallina conferisce loro la capacità di essere conduttori o semiconduttori, aprendo la strada a molteplici applicazioni future.
Preparazione dei Fullertubi
La presenza dei fullertubi è sempre stata nota, seppur nascosti nella fuliggine di carbonio, da cui derivano i fullerene. La produzione della fuliggine avviene tramite la vaporizzazione del carbonio all’interno di una camera, dove, una volta raffreddato, si condensano i fullereni insieme a piccole quantità di fullertubi.
Struttura dei Fullertubi
I fullertubi si contraddistinguono per i loro due cappucci terminali a base di fullerene e dalla sezione centrale tubolare che ricorda uno strato di esagoni di grafene laminati. La struttura può presentarsi in diverse configurazioni, come quelle a sedia, a zigzag e ad anello a spirale.
In conclusione, i fullertubi rappresentano un promettente campo di studio nel settore della chimica, offrendo interessanti possibilità di applicazioni future grazie alle loro peculiari proprietà e struttura unica.Le diverse forme dei fullertubi sono caratterizzate da una struttura che varia nella sua disposizione degli atomi di carbonio, offrendo proprietà elettricamente conduttive o semiconduttive che trovano applicazione in dispositivi elettronici miniaturizzati come transistor. Inoltre, i fullertubi presentano un’ampia gamma di proprietà ottiche e tensili che continuano ad essere oggetto di studio da parte dei ricercatori.
Allotropia
Il carbonio è noto per le molteplici forme allotropiche che può assumere, tra cui la grafite, il diamante, i fullerene, i nanotubi di carbonio e il grafene. Recentemente si sono aggiunti materiali come il bifenilene, la nanoschiuma di carbonio e i nanoconi. L’allotropia indica la capacità di alcuni elementi, come il carbonio, di presentarsi in diverse forme cristalline o molecolari con proprietà fisiche e chimiche distinte, nonostante condividano lo stesso stato di aggregazione.
Per esempio, il
diamante
è caratterizzato da atomi di carbonio legati tra loro tramite legami covalenti sp3, formando una struttura tetraedrica estremamente rigida e trasparente. Al contrario, lagrafite
è un solido più tenero e untuoso, con atomi di carbonio disposti in strati esagonali tenuti insieme da forze di Van der Waals, rendendola un buon conduttore di elettricità e calore.Proprietà Ottiche e Tensili
I fullertubi rappresentano una delle forme più interessanti del carbonio, con diverse strutture che offrono proprietà elettriche, ottiche e tensili uniche. Queste proprietà hanno permesso di ampliare le potenziali applicazioni in settori come l’elettronica e i materiali compositi.
Inoltre, i fullertubi presentano una vasta gamma di applicazioni potenziali a causa delle loro caratteristiche uniche. La loro struttura compatta e lunga li rende eccellenti conduttori elettrici, mentre quelli più larghi e corti possono funzionare come semiconduttori.
In breve, grazie alle loro proprietà e alla loro struttura unica, i fullertubi sono oggetto di continue ricerche e sviluppi per sfruttarne appieno il loro potenziale in vari settori tecnologici e scientifici.
