Världens minsta fotboll är bara en nanometer stor

Den fotboll du känner

Utvecklingen av fotbollen har avancerat mycket, både när det gäller tekniken som finns på den och den yttre skaldesignen.

Många av oss när vi ombeds att föreställa oss en fotboll, det som syns i våra hjärnor är ofta en fotboll som har ett kombinationsmönster på 20 hexagoner och 12 pentagoner som har svarta och vita färger.

Denna typ av fotboll kallas "Bucksminster Ball" eller "Buckyball", som introducerades först vid världscupen 1970. Denna boll designades av Richard Buckminster Fuller. Detta fotbollsskinnsmönster är väldigt ikoniskt fram till nu.

Och visste du att denna fotboll har en tvilling i en minivärld. På molekylär nivå.

Molekylär fotboll

C ₆₀   är den kemiska formeln för denna molekyl. Består av 60 kolatomer anordnade och bundna för att bilda 12 pentagoner och 20 hexagoner. Formen är precis som buckyball fotboll.

Ja, denna molekyl har formen av en ihålig sfär. Det finns en fotboll i den lilla världen.

Eftersom den har samma form som en fotboll kallas det officiella namnet för denna molekyl "buckminsterfullerene", efter konstnären som designade denna typ av fotboll. Men kemister föredrar att kalla denna molekyl en "buckyball".

Molekylstorleken på denna fotboll är sååååå liten, dess diameter är 1,1 nanometer (nm). Om världen plötsligt expanderade tills denna molekyl nu var storleken på en fotboll, skulle fotboll nu vara ungefär lika stor som jorden.

Buckminsterfullerene-upptäckten

Denna molekyl upptäcktes 1985 av en grupp forskare bestående av Harold Kroto, James Heath, Sean O'Brien, Robert Curl och Richard Smalley.

Läs också: MIT-forskare skapar nanopartiklar som får växter att lysa som ljus

Gruppen undersökte initialt absorptionsspektrumet av interstellärt damm, vilket de trodde var relaterat till bildandet av långkedjiga typer av kolmolekyler.

Men efter fem års forskning kunde de inte hitta denna tydliga koppling.

Men deras ansträngningar var inte förgäves, deras forskningsarbete och experiment utfördes, så att de av misstag skapade sfäriska molekylära bindningar.

Vid den tiden var bara två molekylära strukturer av kol kända.

En diamantstruktur som är formad som en pyramid och en grafitstruktur i form av femkantiga ark.

Kolatomen är den atom som har studerats mest eftersom den är basen för livets molekyler - organiska molekyler -.

Upptäckten av buckyball-molekylen orsakade plötsligt ett uppstånd bland kemiforskare.

Det finns kolmolekylära bindningar som bildar en unik struktur. 60 kolatomer binder samman för att bilda en ihålig fotboll. Endast dessa molekyler kan bilda en sfärisk ram som består av endast ett element.

1996 vann de äntligen Nobelpriset i kemi.

Våren 1991 kunde kemist Joel Hawkins vid University of California i Berkeley först ta ett originalfoto av buckyball-molekylen.

Målet är att eliminera tvivel som uppstått om denna molekyl inte var formad som en fotboll.

Denna röntgenbild av den molekylära kristallstrukturen gör det klart att denna molekyl är exakt formen på en fotboll som designats av Buckminster Fuller.

Påverkan av denna lilla fotbollsboll

Upptäckten av C ₆₀ stimulerade andra kemister runt om i världen att undersöka denna unika molekyl.

Tills den bildade en gren av kemi som heter Fullerenes Chemistry, som studerar en familj av molekyler baserade på fullerener. Under de tio åren sedan det först upptäcktes har det varit känt att så många som 9 000 typer av molekylära bindningar är kända för fullerener.

Läs också: Att etablera ditt eget land, är det möjligt?

Men till skillnad från i början av upptäckten förutses buckyball-molekylen att hjälpa oss att skapa nya material med vissa kvaliteter.

Tyvärr har hittills ingen buckminsterfulleren-baserad produkt visat sig ge någon större fördel. Det säger inte att en produkt från denna molekyl inte skulle existera. Det är bara att forskningen inom detta område är ganska ny.

Det tog till exempel flera år från demonstrationen av prototyper av halvledarbaserade elektroniska enheter till att faktiskt materialiseras på de elektroniska enheterna på marknaden.

Kanske kommer det att finnas något användbart för Buckminsterfullerena någon gång i framtiden.

Eller ... kanske det finns de som använder denna molekyl bland virala eller bakteriella organismer, som sparkar den här bollen för spel, som om vi spelar fotboll. Hehehe ~

Referens:

• //www.popsci.com/buckyball-magic-molecule
• //www2.fkf.mpg.de/andersen/fullerene/intro.html