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a) Eigenschaften
Fullerit ist transparent und gelb-bräunlich. Es ist weich wie Graphit und sehr elastisch. Würde es beispielsweise mit 27 000km/h (etwa die Umlaufgeschwindigkeit von Satelliten) auf eine Stahloberfläche geschleudert, dann würde es wie ein Gummiball wieder zurückprallen. Nach anfänglichen Berechnungen sollte es jedoch härter als Diamant sein, wenn es auf weniger als 70% seiner Größe komprimiert wird. Fullerit löst sich sehr leicht in Benzol (Benzol besteht aus sechs ringförmig angeordneten C-Atomen) und läßt sich wieder sehr leicht aus dieser Lösung extrahieren. Man könnte daher Fullerit als "kugelförmiges Benzol" bezeichnen (nach dem Gesetz: Gleiches löst Gleiches).
Das Fullerit ist aus Fullerenen aufgebaut. Es gibt viele verschiedene Größen von Fulleren. Angefangen vom Fulleren aus 20 Kohlenstoffatomen bis hin zum "Buckyriesen" mit 960 Kohlenstoffatomen. Es gibt nur Fullerene aus einer geraden Anzahl von C-Atomen.
Das häufigste und stabilste, das Buckminster-Fulleren, besteht aus 60 Stück. Sein Durchmesser beträgt etwa 1nm. Es besitzt die Form eines Fußballs, wobei die Nähte die Atombindungen sind. Wie ein Fußball besteht auch das Fulleren aus Sechsecken (20) und Fünfecken (15), damit ein rundes Gebilde entsteht. Somit sind die Fullerene die rundesten aller Moleküle und Cluster (Moleküle aus gleichen Atomen). Durch speziell angeordnete Einfach- und Doppelbindungen bleibt kein Außenelektron frei ( Einfachbindungen entlang der Fünfeckkanten und Doppelbindungen an den Ecken benachbarter Fünfecken). So sind alle 60 Kohlenstoffatome absolut gleichberechtigt und an der Oberfläche können sich auch keine Fremdatome wie z.B. beim Diamanten anheften.
Das Fullerit kristalliert im kubisch-flächenzentriertem Raum, die Fullerene sind so übereinander angeordnet, wie man am dichtesten Kugeln übereinanderlegen kann.
In Fullerene können auch je nach Größe Fremdatome mit Hilfe eines Laserstrahls eingebaut werden. Einige solcher präparierten Fullerene sind auch biologisch aktiv. Es besteht sogar die Hypothese, dass sie den Krebswachstum in einem Körper stoppen können, indem sie die aktiven Zentren der Krebsenzyme besetzen und damit ihre Wirkung hemmen können.
b) Entstehung / Herstellung
Es wird angenommen das Fullerene im interstellaren Raum existieren (auch Metallfulleren-Moleküle; sie heißen Carbohedrene). Fullerene entstehen, wenn Kohlenstoff verdampft wird
und dann wieder kondensiert.
Es wurde auch ein Gerät entwickelt, um auch im Labor Fullerit herzustellen.
In diesem Gerät wird im Vakuum Graphit mit Hilfe eines Laserstrahls verdampft. Ein Strom aus gekühltem Helium wird nun über das Graphit mit dem entstehendem Kohlenstoffdampf geleitet. Nun kondensiert dieser Dampf darin und es bildet sich eine Art von Ruß mit hohem Anteil an Buckminster-Fullerenen. Dieses Produkt wird nun in Benzol aufgeschwämmt. Die entstandene Lösung destilliert man und erhält Fullerit.
Außerdem ist es möglich, dass sich Fullerene in rußenden Flammen bilden können.
Die Fulleritproduktion ist im Allgemeinen nicht sehr teuer und wird in Zukunft etwa den Preis von Aluminium haben.
c) Verwendung
Da die Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten noch nicht alle erforscht sind und sich noch in der Entwicklungsphase befinden, sind die folgenden Beispiele nur Prototypen.
Fullerit findet Verwendung in der Mikroelektronik. Wenn man z.B. ein röhrenförmiges Fulleren herstellt und Metallatome einfügt, erhält man einen rundum isolierten, mikroskopischen Draht.
Je nach Art der eingebauten Atome lassen sich Isolatoren, Halbleiter, Leiter oder Supraleiter herstellen.
Außerdem kann man Fullerit zum Herstellen von Batterien benutzten.
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