C60 kunne danne en ny slags gel

(PhysOrg.com) -- C ₆₀ , det sfæriske kulstofmolekyle også kendt som en buckminsterfulleren, har fascineret forskere for sine unikke egenskaber og potentielle anvendelser inden for nanoteknologi og elektronik. Nu har forskere fundet ud af, at C ₆₀ kan have en anden usædvanlig egenskab:den kan have form af en enkomponentgel under visse betingelser. Til dato, alle kendte geler består af to komponenter:et jævnt fordelt stof (et kolloid) og et stof der opløser kolloidet (et opløsningsmiddel).

Forskere har tidligere opdaget, at C ₆₀ kan tage form af forskellige faser af stof, herunder faste stoffer og væsker. Her, kemikerne Patrick Royall fra University of Bristol og Stephen Williams fra Australian National University fandt ud af, at C ₆₀ kan teoretisk eksistere i en tæt væskefase indeholdende klynger, som binder sammen for at danne en gelstruktur, specifikt en "spinodal" gel. Gelen er udelukkende lavet af kulstof.

I deres undersøgelse, forskerne udførte computersimuleringer, der viste, at C ₆₀ kan danne en gel ved moderat høje temperaturer og meget høje bratkølingshastigheder. Simuleringerne viste, at C ₆₀ geler dannes på omkring 10 nanosekunder og er stabile ved stuetemperatur i mindst 100 nanosekunder, hvilket er den maksimale tid, som simuleringerne blev kørt. Selvom gelen viste en vis grovhed, forskerne forudser, at den vil forblive stabil i mere end 100 nanosekunder. Til sidst, imidlertid, gelen adskilles i en krystal og en gas.

Hvad angår eksperimentelt demonstration af C ₆₀ gel, forskerne forudser, at det bliver en udfordring, hovedsagelig på grund af de ekstremt høje quench -hastigheder, der kræves, som i øjeblikket ikke er eksperimentelt gennemførlige. Imidlertid, de kan undersøge kreative måder at sænke slukningshastigheden på, eller prøv at bruge større fullerener såsom C ₅₄₀ , som også kan blive en carbongel. I hvert fald den potentielle eksistens af en en-komponent gel kunne føre til en samlet bedre forståelse af gelers natur.

© 2010 PhysOrg.com