Нанотехнологиялар

әр атомының көршілес үш атомдардармен күшті коваленттік 
байланыстарының арқасында олар мықты көлемдік кристалдық торды 
құрайды. Алмастың қаттылығы және мықтылығы соншалықты, оны 
өнеркәсіпте басқа материалдарды кесуге, бұрғылауға және тегістеуге 
пайдаланады. Расында, алмас - ғалымдарға белгілі, ең қатты дене. 
Алмастың балқу температурасы өте жоғары (шамамен, 4000 оС), 
өйткені кристалдық құрылымды бұзу үшін атомдар арасындағы 
асқын күшті ковалентті байланыстарды ажырату керек. Алмас, гра­
фит сияқты суда және басқа да органикалық ерітінділерде ерімейді.
Алайда, алмас электр тоғын өткізбейді. Оның себебі, ондағы 
барлық электрондар атомдар арасында тығыз ұсталынып тұрады, сол 
себепті тор бойымен қозғала алмайды (мәселен, көз алдарыңызға Нью- 
Йоркте, қаланың орталық алаңындағы Жаңа жылды қарсы алудағы 
көпшілік адамдардың тығыздалып жүру көрінісін елестетсеңіздер, - 
тез қозғала алмайсыздар).
Адамдар бұрыннан бері алмасты олардың ғажайып жарқырауы 
мен жылтырауы үшін бағалайтын болған. Алайда, олар ғалымдарды 
өздерінің қаттылығымен және аз сығылғыштығымен қызықтырды. 
Алмастар жылуды өте жақсы өткізеді және температураның өсуімен 
өте әлсіз ғана ұлғаяды. Олар көптеген күшті қышқылдармен немесе 
негіздермен реакцияға түспейді. Алмастар өте кең диапазонда мөлдір 
болып келеді: тек көрінетін жарық үшін ғана емес, сонымен қатар, 
ультракүлгін және инфрақызыл сәулелену үшін.
Графит, алмас және фуллерен С
60
Көптеген минералдар тек бір ғана химиялық элементтің атом- 
дарынан және молекулаларынан тұрады. Геологтар минералдарды 
металдық және металдық емес деп бөледі. Химиялық элементтердің 
80 %-ға жуығы металдар болып табылады. Мысалы, алтын, күміс 
және мыс - металдар. Көміртегі графит, алмас және фуллерен (металл 
емес) сияқты минералдардың негізінде жатыр.
Алмастың 
таңғалдырарлық 
қасиеттері 
ондағы 
көміртегі 
атомдарының реттеліп орналасуымен түсіндіріледі. Расында, графит, 
алмас және фуллерен көміртегінің бірдей атомдарынан құралған. 
Алайда, алмас ең қатты зат, ал графит ең жұмсақ элементтердің бірі бо­
лып саналады. Бұндай айырмашылық атомдардың байланыстарының 
әртүрлі тәсілдерімен түсіндіріледі. Алмаста көміртегінің әрбір ато-

мы төрт өзге атоммен байланысса, ал графитте тек қана үш атоммен 
байланысқан. Графитте көміртегі атомдары бензол молекулалары 
сияқты конфигурацияны түзеді. Олар бір-бірімен салыстырғанда тез 
сырғып кететін жазықтықтарда орналасады.
Фуллерен алмас пен графитке ұқсас. Ол осы екі элементтің 
кейбір сипаттарына ие, бірақ оларға тән кемшіліктер жоқ. 1990 жыл- 
дардан бастап фуллереннің құрылымы және қасиеттері зерттеле ба­
стады. Бүгінгі күні ғалымдарға тек сфералық фуллерендер ғана емес 
(60 атомды), оның сопақ (70 атомды), шұжық тәріздес (80 атомды) 
және т.б. түрлері де таныс. Әрбір жаңа жаңалық бұрын белгісіз бо­
лып келген сұрақтарға жауап беріп, жаңа сұрақтарды туғызып отыр- 
ды. Ғалымдар электрондардың энергиясын анықтап, электр тоғын 
өлшеді. Фуллереннің әртүрлі түрлерінде молекулярлы деңгейде 
олардың шамасы әртүрлі болатындығы анықталды. Сонымен қатар, 
алмас және графитпен салыстырғанда фуллерендер өздерін мүлдем 
басқаша көрсетті. Фуллерендерді зерттеу үшін ғылыми тәсілдердің ең 
күрделі түрлерін пайдалануға тура келді.

жүктеу/скачать 4,68 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: