fullerenen

Fullerenen vormen een klasse koolstofmoleculen die bestaan uit koolstofatomen die covalent met elkaar verbonden zijn in gesloten, regelmatige structuren. De bekendste vertegenwoordiger is het C60-molecuul, Buckminsterfullereen, een bolvormige structuur die lijkt op een voetbal en opgebouwd is uit 12 pentagonen en 20 hexagonen. Naast C60 bestaan er vele andere fullerenen, bijvoorbeeld C70 en hogere aantallen, met diverse geometrieën en eigenschappen.

Ontdekking en betekenis: Fullerenen werden in 1985 ontdekt door Harold Kroto, Robert Curl en Richard Smalley tijdens experimentele studies met laserablaties van grafiet onder gecontroleerde omstandigheden. Voor deze prestatie ontvingen zij in 1996 de Nobelprijs voor Scheikunde. De vondst toonde aan dat koolstof een grotere chemische diversiteit kan vormen dan eerder werd gedacht en leidde tot een breed onderzoeksveld in de koolstofchemie.

Synthese en structuur: Fullerenen kunnen worden geproduceerd met technieken zoals arc discharge of laserablaties in een inert gas, gevolgd door zuivering. De moleculen bestaan uit koolstofatomen die in een gesloten netwerk zijn gerangschikt, met een kenmerkende combinatie van pentagonen en hexagonen die het sferische silhouet bepalen.

Toepassingen en onderzoek: Fullerenen en afgeleiden worden onderzocht voor toepassingen in organische elektronica, zonne-energie, katalyse en medicijnafgifte. Ze dienen ook als modellensystemen voor de studie van koolstofnanostructuren en vormen een belangrijk onderzoeksplatform in de materiaalkunde.

Varianten: Naast C60 bestaan er talrijke andere fullerenen, zoals C70 en hogere, die verschillende geometrieën en eigenschappen vertonen.