神奇的“富勒烯家族”——11月14日科學史上的今天

2018-11-14作者:科學π工作室 編著編輯:書問閱讀



在地球上,碳是最常見也是最奇特的元素,它能變幻出各種花樣來。


英國化學家哈里·克羅托與美國萊斯大學化學系主任羅伯特·科爾、化學家理查德·斯莫利教授三人用斯莫利所設計的激光團簇發生器,研究碳原子簇。他們用高功率激光轟擊石墨,石墨的碳原子汽化后,用氦氣把它們吹到一個真空室里進行迅速冷卻,在沉積物中,他們找到了極少量的碳原子簇。用質譜儀檢測發現,其中由60個和70個碳原子組成的簇結構非常穩定,這就是C60和C70。


這么多的碳原子組合到一起,會形成什么樣的結構呢?他們三人認為這個結構應該是一種由多邊形組成的球狀。1985年11月14日他們把這一發現發表在《自然》雜志上,他們把C60命名為富勒烯,又叫它巴基球,因為外形像足球,有時人們又叫它足球烯。C60的結構是球籠狀,而C70則是橄欖球狀,一個是“歐式足球”烯,一個是“美式足球”烯。


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富勒烯的發現,像是打開了一道閘門,激起化學界對新的碳系材料的研究。1991年,日本電氣公司(NEC)的電鏡專家飯島博士,發現了一種新的碳原子簇,它的直徑只有幾納米,長幾微米,呈現一種管狀結構,稱它為碳納米管,又叫巴基管。


1993年瑞士聯邦大學的科學家還發現了多層相套疊的巴基球。


“富勒烯家族”還在不斷擴大,除了C60、C70,又發現了C84、C90和C94等,隨著“富勒烯家族”成員的增加,又出現了這個家族的近親,這就是硼元素的巴基系列。


由于“富勒烯家族”這一發現,克羅托、科爾和斯莫利三人共同獲得了1996年的諾貝爾化學獎。



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出版清華大學出版社
定價99元
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