Nokkur orð um notagildi knattkola


Knattkol eru fyrir margra hluta sakir áhugaverð í hagnýtum tilgangi. Reyndar er það svo í dag að þau eru ekki notuð í neitt hagnýtt (svo framarlega sem höfundur getur ráðið af heimildum sínum). En margt er verið að skoða. Þess ber þó að geta að nóbelsverðlaunin í efnafræði 1994 voru veitt fyrir ransóknir á olíum. Þar komu sameindir með knattkolsformið mikið við sögu.
Ef við rifjum aftur upp hvernig knattkolið C60 kristallast, þá myndar það kúbískan kristal sem raðast saman eins og billjardkúlur.
Billjardkúluröðun C60
Ljós er að boltarnir hanga ekki saman á neinu örðu en Van der Waals kröftum. Þess vegna eru kristallarnir jafn mjúkir og grafít. Þetta gerir C60 áhugavert sem smurningu.

Sýnt hefur verið að þegar kristallinn er pressaður niður í minna en 30% af upprunalegu rúmmáli þá öðlast hann sömu hörku og demantur. Um leið og þrýstingnum er létt öðlast hann upprunalega mynd óskemmdur. Þessi mikli styrkleiki gerir C60 en áhugaverðara sem smurningu þar sem mikið mæðir á.

Ef kristallinum er skotið á stályfirborð með hraða ca. 20.000 km/klst (svipaður hraði og geimskutlur á umferð kringum jörðina eru á) þá sýnir efnið einstakan styrk. Það einfaldlega skoppar til baka.


Enn ein mynd af knattkoli :)
Efnið gæti haft notagildi innan lyfjafræði. Eins og rétt hefur verið minnst á eru knattkol hol að innan.
Þverskurður af knattkoli
Þverskurður af knattkoli

Útreikningar sýna að koma má sumum atómum inn í þetta holrúm sem er inní sameindinni.
Atóm innaní knattkoli
Vel er einnig hægt að hugsa sér svipaðar kolefnissameindir sem í stað þess að mynda kúlu mynda ílangar túbur eða stærri hvelfingar. Inn í þau mætti setja stærri sameindir eða atóm. Þannig væri hægt að hjúpa efni og koma þeim til skilar í lífverum án þess að þau ættu það á hættu að leysast einhverstaðar upp á leiðinni á áfangastað.


Trúlega er þó einn af mest spennandi eiginleikum efnisins að það getur verið leiðari, hálfleiðari, ofurleiðari og einangari.

Hreint kristallað C60 er talið geta hegðað sér svipað og Ga/Ar hálfleiðari.

Ef C60 er mengað með kalíum (K) þá myndar það málmkristal þar sem að kalíumatómin setjast í götin milli C60 boltanna í kristalinum. Þessi málmkristall nær talsverðri leiðni þegar hlutfallið er 3 K á hvern bolta (K3C60). Ef meira af K er bætt í efnið verður það einangrandi.
Komið hefur í ljós að efnið K3C60 er ofurleiðandi við T=18 K. Þetta hitastig má hækka upp í 43 K ef kalíum er skipt út fyrir rúbidíum. Vegna þrívíddarlögunnar sinnar mætti eftil vill nota ofurleiðara úr C60 í ofurleiðandi vír.


© Hrafnkell Eiríksson 1995.

hkelle@ismennt.is