Η βασική διαφορά μεταξύ των buckyballs και των νανοσωλήνων είναι ότι οι buckyballs έχουν σφαιρικές δομές με άτομα άνθρακα που έχουν τρεις δεσμούς μεταξύ τους, ενώ οι νανοσωλήνες είναι σωληνοειδείς δομές με τρεις δεσμούς μεταξύ ατόμων άνθρακα.
Τόσο οι Buckyballs όσο και οι νανοσωλήνες είναι δομές νανοκλίμακας. Ο όρος buckyballs αναφέρεται στο Buckminsterfullerene. Οι νανοσωλήνες είναι ένας τύπος σωλήνων που αποτελείται από άτομα άνθρακα και αυτοί οι σωλήνες έχουν διάμετρο που συνήθως μετριέται σε νανόμετρα.
Τι είναι τα Buckyballs;
Ο όρος buckyballs αναφέρεται στο Buckminsterfullerene. Είναι ένα είδος φουλερενίου με χημικό τύπο C60. Αυτή η ουσία είναι μια δομή συντηγμένου δακτυλίου σαν κλουβί που τείνει να μοιάζει με ποδόσφαιρο επειδή αποτελείται από 20 εξάγωνα και 12 πεντάγωνα. Αυτή η δομή έχει άτομα άνθρακα με τρεις δεσμούς μεταξύ τους. Τα buckyballs εμφανίζονται ως μαύρα στερεά που τείνουν να διαλύονται σε διαλύτες υδρογονανθράκων, παράγοντας ένα ιώδες διάλυμα.
Εικόνα 01: Δομή Buckyballs
Τα bukyballs εμφανίζονται φυσικά ως φουλερένιο. Μπορούμε να βρούμε μικρές ποσότητες Buckyballs στην αιθάλη. Επιπλέον, υπάρχει στο διάστημα, σε πλανητικά νεφελώματα και σε μερικά αστέρια. Θεωρητικά, αυτή η ουσία είχε προβλεφθεί για πρώτη φορά στις δεκαετίες του 1960 και του 1970. Δημιουργήθηκε για πρώτη φορά το 1984 από τους Eric Rohfing, Donald Cox και Andrew Kaldor. Χρησιμοποίησαν ένα λέιζερ για να εξατμίσουν τον άνθρακα σε μια υπερηχητική δέσμη ηλίου.
Είναι ένα σταθερό μόριο που αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις. Ήταν το μεγαλύτερο γνωστό μόριο που παρατηρήθηκε ότι παρουσίαζε δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου μέχρι το 2020. Το διάλυμα των Buckyballs έχει συνήθως ένα βαθύ μωβ χρώμα. Αφήνει ένα καφέ υπόλειμμα όταν εξατμιστεί. Αυτή η αλλαγή χρώματος συμβαίνει λόγω του σχετικά στενού ενεργειακού πλάτους της ζώνης των μοριακών επιπέδων που είναι υπεύθυνη για το πράσινο φως που απορροφάται από μεμονωμένα μόρια C-60. Επιπλέον, η ουσία είναι ελάχιστα διαλυτή σε αρωματικούς διαλύτες και δισουλφίδιο του άνθρακα. Αλλά είναι αδιάλυτο στο νερό.
Τι είναι οι νανοσωλήνες;
Οι νανοσωλήνες είναι ένας τύπος σωλήνων που αποτελείται από άτομα άνθρακα και αυτοί οι σωλήνες έχουν διαμέτρους που συνήθως μετρώνται σε νανόμετρα. Υπάρχουν δύο τύποι νανοσωλήνων, οι νανοσωλήνες άνθρακα ενός τοιχώματος (SWCNT) και οι νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων (MWCNTs).
Οι SWCNTs μπορούν να περιγραφούν ως ένα αλλοτρόπο άνθρακα που είναι ένα ενδιάμεσο μεταξύ του φουλλερενίου και του επίπεδου γραφενίου. Μπορούμε να εξιδανικεύσουμε αυτούς τους νανοσωλήνες ως αποκοπές από ένα 2D εξαγωνικό πλέγμα ατόμων άνθρακα που τυλίγονται κατά μήκος ενός από τα διανύσματα πλέγματος Bravais του εξαγωνικού πλέγματος, σχηματίζοντας έναν κοίλο κύλινδρο.
Εικόνα 02: Νανοσωλήνες άνθρακα
Από την άλλη πλευρά, τα MWCNT αποτελούνται από ένθετους νανοσωλήνες άνθρακα μονού τοιχώματος που συνδέονται ασθενώς μεταξύ τους μέσω των αλληλεπιδράσεων Van der Waals σε μια δομή δακτυλίου που μοιάζει με δέντρο. Μερικές φορές, μπορούμε να τους αναφέρουμε ως νανοσωλήνες άνθρακα διπλού και τριπλού τοιχώματος.
Υπάρχει μια αξιοσημείωτη ηλεκτρική αγωγιμότητα που παρέχεται από τους νανοσωλήνες άνθρακα. Επιπλέον, παρουσιάζουν εξαιρετική αντοχή σε εφελκυσμό και θερμική αγωγιμότητα. Αυτό οφείλεται στη νανοδομή και τη δύναμη των δεσμών μεταξύ των ατόμων άνθρακα. Επιπλέον, μπορούμε να τροποποιήσουμε χημικά τους νανοσωλήνες.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ Buckyballs και Nanotubes;
- Οι μπάλες και οι νανοσωλήνες βρίσκονται στη νανοκλίμακα.
- Και τα δύο έχουν άτομα άνθρακα με τρεις δεσμούς (δύο απλούς δεσμούς και έναν διπλό δεσμό).
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Buckyballs και Nanotubes;
Τόσο οι Buckyballs όσο και οι νανοσωλήνες είναι δομές νανοκλίμακας. Η βασική διαφορά μεταξύ των buckyballs και των νανοσωλήνων είναι ότι τα buckyballs έχουν σφαιρικές δομές με άτομα άνθρακα που έχουν τρεις δεσμούς μεταξύ τους, ενώ οι νανοσωλήνες είναι σωληνοειδείς δομές με δύο απλούς δεσμούς και έναν διπλό δεσμό μεταξύ κάθε ατόμου άνθρακα.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ buckyballs και νανοσωλήνων σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Buckyballs vs Nanotubes
Τόσο οι Buckyballs όσο και οι νανοσωλήνες είναι δομές νανοκλίμακας. Ο όρος buckyballs αναφέρεται στο Buckminsterfullerene. Οι νανοσωλήνες είναι ένας τύπος σωλήνων που αποτελείται από άτομα άνθρακα και αυτοί οι σωλήνες έχουν διαμέτρους που συνήθως μετρώνται σε νανόμετρα. Η βασική διαφορά μεταξύ buckyball και νανοσωλήνων είναι ότι οι buckyballs έχουν σφαιρικές δομές με άτομα άνθρακα που έχουν τρεις δεσμούς μεταξύ τους, ενώ οι νανοσωλήνες είναι σωληνοειδείς δομές με δύο απλούς δεσμούς και έναν διπλό δεσμό μεταξύ κάθε ατόμου άνθρακα.
