פולרין
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
פוּלרין (או פוּלרנס; Fullerene ,Fullerence) הינה מולקולה מיוחדת המורכבת כולה מאטומי פחמן.
במשך למעלה ממאה שנים ידועות היו בעולם אך ורק שתי דרכי תצורה פחמניות: יהלום וגרפיט. בשנת 1985 התגלתה דרך תצורה שלישית של החומר המתקיימת בפיח ובמרחב הבין-כוכבי ונוסחתה האמפירית: C60. שלושה כימאים קיבלו ב-1996 את פרס נובל לכימיה עבור גילוי הפולרין. כמו אחיו, היהלום והגרפיט, בעירה של פולרין מפיקה פחמן דו-חמצני בלבד.
המבנה, הבנוי מכ - 60 אטומי פחמן, שצורתו המרחבית כצורת כדורגל, הזכיר עד מאוד סוג של מבנים שכונו "כיפות גאודזיות", שתוכננו לראשונה על ידי האדריכל בקמינסטר פולר (Buckminster Fuller). על שמו נקראה המולקולה בשם באקמינסטרפולרין, או כדור באקי.
לאחר מכן נתגלו תרכובות דומות עם מספר שונה של אטומי פחמן. פולרין הינו שם כולל למשפחת הגבישים. כל הפולרינים מורכבים מטבעות משושות, כשביניהן מפוזרות טבעות מחומשות. באקמינסטרפולרין הינו הפולרין הקטן ביותר בו אף טבעת מחומשת אינה גובלת בטבעת מחומשת אחרת; תכונה זו מקנה יציבות יתרה למולקולה, ולכן באקמינסטרפולרין הינו הפולרין הנפוץ ביותר.
בתחילה חשבו כי פולרינים אינם מתקיימים מחוץ למעבדה, אך מאוחר יותר נתגלה כי אפילו בפיח של נר ניתן למצוא כמויות קטנות של כדורי באקי. במעבדה מקובל לייצר פולרין באמצעות העברת זרם חשמלי חזק בין שתי אלקטרודות גרפיט בסביבה המכילה גזים אצילים בלבד. לאחר הפסקת הזרם מתקבל פיח המכיל פולרינים רבים.
כיום הפולרינים נחקרים בצורה מסיבית ובכיוונים שונים: שימושים רפואיים, סכנות בריאותיות (ב-2004 בוצעו ניסויים שהראו שפולרין עלול לגרום נזק רב לממברנות תאים) ותכונות הולכה חשמלית.
החוזק של מבנה מאקרוסקופי העשוי מכדורי באקי הוא אדיר, ואף חזק מהחומר המקרוסקופי החזק ביותר בטבע - היהלום. קשיי פולימריזציה ויצור המוני מונעים שימוש מסחרי רחב בחומר, אך יש מאמץ מחקרי נרחב במציאת פתרונות לבעיות אלו, עקב הפוטנציאל האדיר של שימושים אפשריים, כגון:
- חוטי תפירה בעלי חוזק של חבלים
- אפודות קלות כנגד קליעים
- כבל למעליות חלל
