Page 25 - No17

Fullerén, nanocső, graFén
Nobel-díjak 3D szerkezetek

alacsony dimenziójú

szén allotrópokból

az új szén allotrópok előállítására és vizsgálatára valósággal „ráugrott” a tudományos közösség.
Tízezernyi tudományos cikk és sok száz szabadalmi bejelentés rendkívüli hő- és elektromos
vezetési tulajdonságot, szokatlanul nagy szilárdságot jelez a szerkezetet fenntartó szénatomok sp
2
hibridizációjának következtében.
A
szén új allotrópjai, a fullerén
{Croto, Curl, Smalley (1),
1985} és a szén nanocső
{Iijima (2), 1991} felfedezése, majd az
atomi vastagságú egyetlen szénatomos
réteg, a grafén {Geim, Novoselov
(3), 2004} izolációja az utolsó 30 év
nagy szenzációja mind a kémiában,
mind a fizikában [1. ábra]. Ezek az
allotrópok korábban is előfordultak
az ember környezetében, csak nem
kerültek a tudományos figyelem
fókuszába, még nevük sem volt. A
grafén minden grafit kristályban
megbújt, elméleti számításoknak
tárgya volt, az elektronmikroszkópos
szakemberek a maga fizikai valóságában
is találkozhattak vele.
A tudományos szakirodalomban
alakult ki az a gyakorlat, hogy a
Buckminsterfullerén (C60), és a szén
nanocső esetében „felfedezés”, a
grafén esetében „izoláció” a szokásos
szóhasználat. A nanoszerkezetek
intenzív vizsgálata, a nanotudomány 1. ábra. Szén allotrópok sematikus ábrázolása, a: grafén; b: grafit (grafén rétegek
alakította ki az „alacsony dimenziójú egymáson); c: szén nanocső (grafén feltekeredve); d: C60, Buckminsterfullerén
szerkezetek”, az 1D és 2D szerkezetek (grafén felületű, 20 hatszögű és 12 ötszögű lappal határolt poliéder).
elnevezést. Itt nem geometriai
értelemben vett 1D és 2D idomokról van
szó. Szokássá vált azokat az anyagokat, tömörek, nanopórusokat tartalmaznak fotonikától a biológiai alkalmazásokig.
amelyek részecskéi kettő, ill. egy és 1D, illetve 2D szerkezetek egymásra A szakmai várakozásokon túl a
dimenzióban nanométeres méretűek épüléséből származtathatók (4, 5). tudománypolitika is tervbe ill.
1D, illetve 2D szerkezeteknek nevezni Kezdetektől óriási volt a várakozás. számításba vette az új szén allotrópok,
aszerint, hogy hány dimenzióban nem A kutatók, mérnökök, ipari befektetők ezen belül elsősorban a grafén várható
nanoméretűek. A 3D szerkezet elnevezés tényleges áttörést vártak számos hatását a műszaki, gazdasági életre
olyan testekre vonatkozik, amelyek nem területen a nanoelektronikától és a és a társadalomra. Az Európai Unió

Kémiai panoráma 17. szám, 2017. évfolyam 1. szám 25