Dati di simulazione di diverse strutture:(a) un fluido non separato in fase, (b) un cristallo separato in fase, (c) un gel, e (d) cluster isolati. Credito immagine:C. Patrick Royall, et al.
(PhysOrg.com) -- C 60 , la molecola sferica di carbonio nota anche come buckminsterfullerene, ha incuriosito gli scienziati per le sue proprietà uniche e le potenziali applicazioni nella nanotecnologia e nell'elettronica. Ora gli scienziati hanno scoperto che C 60 può avere un'altra proprietà insolita:può assumere la forma di un gel monocomponente in determinate condizioni. Ad oggi, tutti i gel conosciuti sono costituiti da due componenti:una sostanza distribuita uniformemente (un colloide) e una sostanza che dissolve il colloide (un solvente).
Gli scienziati hanno precedentemente scoperto che C 60 può assumere la forma di diverse fasi della materia, compresi solidi e liquidi. Qui, i chimici Patrick Royall dell'Università di Bristol e Stephen Williams dell'Australian National University hanno scoperto che C 60 può teoricamente esistere in una fase liquida densa contenente cluster, che si uniscono per formare una struttura in gel, in particolare un gel "spinodale". Il gel è realizzato interamente in carbonio.
Nel loro studio, gli scienziati hanno eseguito simulazioni al computer che mostrano che C 60 può formare un gel a temperature moderatamente elevate e velocità di spegnimento molto elevate. Le simulazioni hanno mostrato che C 60 i gel si formano in circa 10 nanosecondi e sono stabili a temperatura ambiente per almeno 100 nanosecondi, che è il tempo massimo in cui sono state eseguite le simulazioni. Anche se il gel ha mostrato un certo ingrossamento, gli scienziati prevedono che rimarrebbe stabile per più di 100 nanosecondi. Infine, però, il gel si separerebbe in un cristallo e un gas.
Per quanto riguarda la dimostrazione sperimentale del C 60 gel, gli scienziati prevedono che sarà una sfida, in gran parte a causa delle velocità di raffreddamento estremamente elevate richieste, che attualmente non sono sperimentalmente fattibili. Però, possono studiare modi creativi per abbassare il tasso di spegnimento, o prova a usare fullereni più grandi come C 540 , che può anche diventare un gel di carbonio. In ogni caso, la potenziale esistenza di un gel monocomponente potrebbe portare a una migliore comprensione complessiva della natura dei gel.
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