Fullerene: การปฏิวัติอุตสาหกรรมด้วยนาโนคาร์บอนรูปทรงลูกฟุตบอล!?

ฟullerene หรือที่เรียกกันว่า “Fullerene” เป็นกลุ่มของโมเลกุล탄소ที่มีโครงสร้างเป็นทรงหลายหน้า (polyhedron) เช่น รูปทรงลูกฟุตบอล ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่ทำให้ Fullerene เป็นนาโนเมเทเรียลที่มีคุณสมบัติพิเศษและน่าสนใจอย่างยิ่ง

ในแง่ของโครงสร้าง Fullerene มักประกอบด้วย 60 อะตอมของคาร์บอน (C60) ที่เชื่อมต่อกันเป็นรูปทรงกลม มีความสมมาตรสูง และมีขนาดเล็กมาก จนสามารถผ่านเข้าไปได้ในรูพรุนขนาดนาโนเมตร

Fullerene เป็นนาโนเมเทเรียลที่มีคุณสมบัติโดดเด่นหลายประการ:

• คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์: Fullerene เป็นตัวนำไฟฟ้าและเซมิคอนดักเตอร์ที่ดีเยี่ยม สามารถรับและปล่อยอิเล็กตรอนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้Fullerene มีศักยภาพสูงในการ应用ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

• คุณสมบัติทางเคมี: Fullerene มีความเสถียรทางเคมีสูง และสามารถทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่น ๆ ได้อย่างหลากหลาย ซึ่งทำให้Fullerene สามารถนำไปใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบใหม่ ๆ ที่มีคุณสมบัติพิเศษ

• คุณสมบัติทางกล: Fullerene มีความแข็งแรงและทนทานต่อการอัดมากกว่าเพชร เนื่องจากโครงสร้างของมันมีความสมมาตรสูง ทำให้Fullerene มีศักยภาพในการนำไปใช้ในวัสดุที่มีความแข็งแกร่งสูง

แอปพลิเคชันที่น่าตื่นเต้นของ Fullerene:

Fullerene ถูกค้นพบเมื่อปี 1985 และตั้งแต่นั้นมา ก็ได้ถูกนำไป应用于 nombreuses applications ในหลากหลายอุตสาหกรรม

• วงการอิเล็กทรอนิกส์:

Fullerene ถูกใช้เป็นส่วนประกอบในเซลล์สุริยะแบบ 有機 (organic solar cell) เนื่องจากสามารถดูดซับแสงและแปลงพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ Fullerene ยังถูกนำไปใช้ในการผลิตอุปกรณ์ไดโอดเปล่งแสง (OLED) ซึ่งให้สีสันที่สดใสและประหยัดพลังงาน

• วงการเภสัชกรรม:

Fullerene มีศักยภาพในการ应用于 การรักษาโรคต่างๆ เนื่องจากสามารถทำหน้าที่เป็น “纳米载体” (nanocarrier) เพื่อขนส่งยาไปยังเป้าหมายในร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพ Fullerene ยังถูกใช้ในการพัฒนายาต้านไวรัสและยารักษาโรคมะเร็ง

• วงการวัสดุ:

Fullerene ถูกนำมาผสมกับโพลีเมอร์เพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตที่มีความแข็งแรงและทนทานมากขึ้น Fullerene ยังสามารถใช้ในการผลิตสีและหมึกที่ให้สีสันสดใสและทนทานต่อแสง

วิธีการผลิต Fullerene:

Fullerene ถูกสังเคราะห์โดยใช้วิธีการต่าง ๆ เช่น:

• การเผาไหม้แบบโคอาร์ค: (arc discharge) ซึ่งเป็นวิธีการดั้งเดิมในการสังเคราะห์ Fullerene โดยใช้กระแสไฟฟ้าสูงเพื่อทำให้กราไฟต์ (graphite) ไล่เรียงกันเป็น Fullerene

• การแยกจาก Petroleum coke: การสกัด Fullerene จาก petroleum coke ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้จากอุตสาหกรรมน้ำมัน

• วิธีการเคมี:

(Chemical synthesis) ซึ่งเป็นวิธีการใหม่ที่กำลังได้รับความนิยม โดยใช้ปฏิกิริยาเคมีเพื่อสร้าง Fullerene

Fullerene เป็นนาโนเมเทเรียลที่มีศักยภาพสูงในการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมต่างๆ ในอนาคต

ตารางแสดงคุณสมบัติของ Fullerene:

Fullerene เป็นนาโนเมเทเรียลที่น่าตื่นเต้นและมีศักยภาพสูงในการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ

ด้วยคุณสมบัติพิเศษของ Fullerene เช่น คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ ทางเคมี และทางกล ทำให้ Fullerene มีความสามารถในการ应用于หลากหลาย 분야, ตั้งแต่วงการอิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงวงการเภสัชกรรม