Pagrindinis skirtumas tarp rutulių ir nanovamzdelių yra tas, kad rutuliukai turi rutulines struktūras su anglies atomais, turinčiais tris ryšius vienas su kitu, o nanovamzdeliai yra vamzdinės struktūros su trimis anglies atomų jungtimis.
Ir „Buckyballs“, ir „nanovamzdeliai“yra nanoskalės struktūros. Terminas buckyballs reiškia Buckminsterfullerene. Nanovamzdeliai yra vamzdžių tipas, pagamintas iš anglies atomų, o šių vamzdžių skersmuo paprastai matuojamas nanometrais.
Kas yra „Buckyballs“?
Sąvoka buckyballs reiškia Buckminsterfullereną. Tai fullereno rūšis, kurios cheminė formulė C60. Ši medžiaga yra į narvą panaši sulydyto žiedo struktūra, kuri paprastai primena futbolo kamuolį, nes yra sudaryta iš 20 šešiakampių ir 12 penkiakampių. Šioje struktūroje yra anglies atomų, tarp kurių yra trys ryšiai. Buckyballs atrodo kaip juodos kietos medžiagos, kurios linkusios ištirpti angliavandenilių tirpikliuose, sudarydamos violetinį tirpalą.
01 pav.: Buckyballs struktūra
Buckyballs natūraliai atsiranda fulleno pavidalu. Nedidelį kiekį Buckyballs galime rasti suodžiuose. Be to, jis egzistuoja erdvėje, planetų ūkuose ir kai kuriose žvaigždėse. Teoriškai ši medžiaga pirmą kartą buvo prognozuota septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose. Pirmą kartą jį 1984 m. sukūrė Ericas Rohfingas, Donaldas Coxas ir Andrew Kaldoras. Jie naudojo lazerį anglies išgarinimui viršgarsiniame helio pluošte.
Tai stabili molekulė, galinti atlaikyti aukštą temperatūrą ir aukštą slėgį. Tai buvo didžiausia žinoma molekulė, kuri iki 2020 m. pasižymėjo bangų ir dalelių dvilypu. Buckyballs tirpalas paprastai būna tamsiai violetinės spalvos. Išgaravęs palieka rudos spalvos likučius. Šis spalvos pokytis atsiranda dėl santykinai siauro molekulinių lygių juostos energijos pločio, kuri yra atsakinga už žalią šviesą, kurią sugeria atskiros C-60 molekulės. Be to, medžiaga mažai tirpsta aromatiniuose tirpikliuose ir anglies disulfide. Bet jis netirpsta vandenyje.
Kas yra nanovamzdeliai?
Nanovamzdeliai yra vamzdžių tipas, pagamintas iš anglies atomų, o šių vamzdžių skersmuo paprastai matuojamas nanometrais. Yra dviejų tipų nanovamzdeliai: vienos sienelės anglies nanovamzdeliai (SWCNT) ir daugiasieniai anglies nanovamzdeliai (MWCNT).
SWCNT galima apibūdinti kaip anglies alotropą, kuris yra tarpinis tarp fullereno ir plokščiojo grafeno. Šiuos nanovamzdelius galime idealizuoti kaip išpjovas iš 2D šešiakampės anglies atomų gardelės, kurios susuktos išilgai vieno iš šešiakampės gardelės Bravais gardelės vektorių, sudarydamos tuščiavidurį cilindrą.
02 pav. Anglies nanovamzdeliai
Kita vertus, MWCNT susideda iš įdėtų vienos sienelės anglies nanovamzdelių, kurie per Van der Waals sąveiką yra silpnai sujungti į medį panašioje žiedo struktūroje. Kartais galime juos vadinti dviejų ir trijų sienelių anglies nanovamzdeliais.
Anglies nanovamzdeliai užtikrina puikų elektrinį laidumą. Be to, jie pasižymi išskirtiniu atsparumu tempimui ir šilumos laidumu. Taip yra dėl nanostruktūros ir ryšių tarp anglies atomų stiprumo. Be to, galime chemiškai modifikuoti nanovamzdelius.
Kokie yra „Buckyballs“ir nanovamzdelių panašumai?
- Buckyballs ir nanovamzdeliai yra nanoskalėje.
- Abu turi anglies atomus su trimis jungtimis (dvi viengubos jungtys ir viena dviguba jungtis).
Kuo skiriasi „Buckyballs“ir „Nanotubes“?
Ir „Buckyballs“, ir „nanovamzdeliai“yra nanoskalės struktūros. Pagrindinis skirtumas tarp rutuliukų ir nanovamzdelių yra tas, kad rutuliukai turi rutulines struktūras, kurių anglies atomai turi tris ryšius vienas su kitu, o nanovamzdeliai yra vamzdinės struktūros su dviem viengubais ryšiais ir viena dviguba jungtimi tarp kiekvieno anglies atomo.
Toliau pateiktoje infografijoje lentelės pavidalu pateikiami skirtumai tarp rutuliukų ir nanovamzdelių, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – „Buckyballs vs Nanotubes“
Ir „Buckyballs“, ir „nanovamzdeliai“yra nanoskalės struktūros. Terminas buckyballs reiškia Buckminsterfullerene. Nanovamzdeliai yra vamzdžių tipas, pagamintas iš anglies atomų, o šių vamzdžių skersmuo paprastai matuojamas nanometrais. Pagrindinis skirtumas tarp rutuliukų ir nanovamzdelių yra tas, kad rutuliukai turi rutulines struktūras su anglies atomais, turinčiais tris ryšius vienas su kitu, o nanovamzdeliai yra vamzdinės struktūros su dviem viengubais ryšiais ir viena dviguba jungtimi tarp kiekvieno anglies atomo.
