Los fullerenos son un género de molécula de carbono con una construcción particular que usa formas físicas como una esfera o bien un cilindro. Estas moléculas asimismo pueden tener formas exagonales y pentagonales. Mas, ¿Que es y a fin de que sirve el fullereno c60? Los fullerenos son útiles en ciertos géneros de aplicaciones informáticas, en especial en la construcción de nanotecnologías.
HISTORIA DEL FULLERENO:
Un fullereno fue descubierto en mil novecientos ochenta y cinco por Richard Smalley, Robert Curl, James Heath, Sean O’Brien y Harold Kroto en la Universidad de Rice. El primer fullereno fue descubierto representando a buckminsterfullerene (C60), y su nombre era un homenaje a Buckminster Fuller. Robert Curl consiguió el Premio Nobel «por el descubrimiento de los fullerenes» en mil novecientos noventa y seis.
No obstante, el descubrimiento de la Bucky-ball ha dirigido la investigación sobre una nueva clase de materiales llamados fullerenos, o bien buckminsterfullerene (el fullereno más pequeño). Como sabemos de ciertos alótropos de carbono, que se restringen a diamantes, grafito, nanotubos, lignito o bien carbono informe. El descubrimiento de los bucky-balls extendió significativamente los alótropos de carbono y se ha transformado en el tema de una apasionada investigación en el campo de los sistemas microelectromecánicos (MEMS), las ciencias de los materiales, la electrónica y la nanotecnología. Las investigaciones han probado que el trabajo del fullereno se fundamenta en buena medida en sistemas teóricos y experimentales.
Estructura del Fullereno
Los fullerenos son afines en estructura al grafito, que está compuesto por una lámina de anillos exagonales unidos, mas poseen anillos pentagonales (o bien en ocasiones heptagonales) que impiden que la lámina sea plana.
Los fullerenos tienen átomos de carbono híbridos sp2 y sp3. Estas moléculas tienen una afinidad exageradamente alta por los electrones y pueden ser reversiblemente reducidas para absorber seis electrones. Si bien esta molécula está hecha de anillos de carbono conjugados, los electrones acá no están deslocalizados, y por consiguiente, estas moléculas carecen de la propiedad de la superomaticidad. Estas moléculas tienen una resistencia a la tracción altísima y recobran su forma original después de ser sometidas a más de tres mil presiones atmosféricas. Debido a las propiedades únicas de este alótropo de carbono, tiene una serie de aplicaciones, ciertas cuales se describen ahora.
Debido a su relativa sencillez de síntesis, el fullereno del carbono C60 prosigue siendo popular y se han llevado a cabo muchas investigaciones para sus aplicaciones potenciales. El buckyball C60 está formado por sesenta carbonos en sesenta vértices que forman una estructura esférica. Se compone de doce anillos pentagonales y veinte anillos exagonales que son lindantes entre sí. Estos anillos están conjugados con dobles links. La longitud de unión C-C para los anillos exagonales es de uno con cuarenta A° y uno con cuarenta y seis A° para los anillos pentagonales, con una longitud de unión media igual a uno con cuarenta y cuatro A°.
Géneros de fullereno
Los fullerenos tienen muchas alteraciones estructurales, y han progresado bien en mil novecientos ochenta y cinco. Ahora se describen ciertos ejemplos;
– Nanotubos o bien fullerenos cilíndricos: son de forma hueca, de dimensiones muy reducidas. Los nanotubos que están hechos de carbono son por norma general anchos y pueden cambiar desde unos pocos nanómetros hasta múltiples milímetros de longitud. Tienen un extremo cerrado y otro abierto. El empleo primordial de los nanotubos de carbono es en la industria electrónica, la tecnología espacial (para generar cables de carbono de alta resistencia requeridos por un ascensor espacial) y en baterías de papel.
– Racimos de Buckyballs: es el fullereno más pequeño (no hay 2 pentágonos que compartan un borde) que se halla en la naturaleza. Su miembro más pequeño es C20 (dodecaedro) y el más habitual es C60 (icosaedro o bien afín a una pelota de futbol, veinte exágonos y 12 pentágonos). El fullereno más pequeño tiene suma importancia en concepto de ocurrencia natural, y se puede hallar en el hollín o bien en el lignito.
– Megatubos: como su nombre señala, mega que significa grande, estos cilindros tienen un diámetro mayor que los nanotubos. Las paredes de los megatubos están preparadas con diferentes espesores. Estos géneros de cilindros se emplean eminentemente en el transporte de una pluralidad de moléculas de diferentes tamaños.
– Polímeros: son macromoléculas conectadas por links químicos covalentes. Los polímeros están compuestos primordialmente por cadenas de carbono. Bajo alta presión y elevada temperatura se forman polímeros bidimensionales y tridimensionales.
– Nano-cebolla: es una forma de buckyball sólido, con partículas esféricas (basadas en múltiples capas de carbono).
– Dímeros de «bola y cadena» unidos: 2 bolas de buckyballs unidas por una cadena de carbono.
– Anillos de fullereno.
Usos del fullereno – Aplicaciones
Con el inicio de la «Nanotecnología» múltiples cosas se le aparecen al planeta. Los Fullerenos consiguieron el foco en el campo de la nanotecnología. La NASA, en cooperación con el geoquímico Lynn Becker descubrió los fullerenos que ocurren naturalmente. Debido a su química única en las ciencias de los materiales, los estudiosos han descubierto múltiples aplicaciones de los fullerenos, que incluyen aplicaciones médicas, superconductores y fibra óptica.
Antioxidantes
Los fullerenos pueden generar geniales antioxidantes, esta propiedad puede atribuirse a un elevado número de dobles links conjugados que tienen y a una afinidad electrónica altísima de estas moléculas (debido a la baja energía de la órbita molecular desocupada). Los fullerenos pueden reaccionar con una serie de radicales ya antes de ser consumidos.
Agentes antivirales
Los fullerenos han llamado bastante la atención debido a su potencial como agentes antivirales. Quizá el aspecto más apasionante de esto pueda ser su capacidad para eliminar la replicación del VIH (SIDA) y, por consiguiente, retrasar la aparición del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (VIH). Se ha visto que el dendrofullereno 1 y el derivado dos, el isómero trans, inhiben la proteasa del SIDA y, por ende, previenen la replicación del SIDA 1. Los derivados metálicos bivalentes de los derivados de aminoácidos del fullereno, como el C60-1-Ala, asimismo son activos contra el SIDA y la replicación del citomegalovirus humano.
Entrega de fármacos y entrega de genes
La administración de fármacos es el transporte conveniente de un compuesto farmacéutico a su sitio de acción, al tiempo que la administración de genes es la introducción de ADN extraño en las células para generar el efecto deseado. Por ende, es de máxima importancia dar estas moléculas seguramente y gran eficiencia. Los fullerenos son una clase de portadores inorgánicos, estas moléculas son las favoritas en tanto que muestran buena biocompatibilidad, mayor selectividad, retienen la actividad biológica, y son suficientemente pequeñas para ser difundidas.
