વ્યક્તિએ તેના ઘરને વરસાદ અને ઠંડીથી સુરક્ષિત રાખવું જોઈએ; જીવાતોથી તમારો બગીચો; એક્ઝોસ્ટ વાયુઓમાંથી હવા; હાનિકારક ઉદ્યોગોમાંથી આવતી અશુદ્ધિઓમાંથી પાણી, એટલે કે, વ્યક્તિ, તેના પર્યાવરણમાં રહે છે, તેણે તેના નિવાસસ્થાનને તેના હાથની રચનાથી, "પોતાથી" બચાવવું જોઈએ.
વ્યક્તિને કોણ બચાવશે? સુંદરતા?
વૈજ્ઞાનિકોના મતે, તેનો એક ચોક્કસ પ્રકાર છે જે આપણું અસ્તિત્વ સરળ બનાવી શકે છે.
આ પોલિએટોમિક કાર્બન પરમાણુઓની સુંદરતા છે જેને "ફુલરેન્સ" કહેવાય છે.
ફુલેરેન્સ અસામાન્ય પરમાણુઓ છે જે આકારમાં સોકર બોલ જેવા હોય છે. એક બોલની જેમ, તેઓ અંદરથી હોલો છે અને તેઓ તેમને "ફૂટબોલ્સ" પણ કહેવા માંગતા હતા, પરંતુ ફુલેરીન સાથે ફૂટબોલ રમવું અશક્ય છે, કારણ કે તેનું કદ 1 નેનોમીટર છે, એટલે કે, મીટરનો એક અબજમો ભાગ.
ફુલેરેન્સ ચોથા, અગાઉ અજાણ્યા, કાર્બનમાં ફેરફાર છે (પ્રથમ ત્રણ ગ્રેફાઇટ, હીરા, કાર્બન છે). તે 1985 માં શોધાયું હતું, તદ્દન અકસ્માત દ્વારા. અંગ્રેજ રસાયણશાસ્ત્રી અને ખગોળ ભૌતિકશાસ્ત્રી હેરોલ્ડ ક્રોટો, ઇન્ટરસ્ટેલર ધૂળનો અભ્યાસ કરતી વખતે, ત્યાં હાજર કાર્બન કણોમાં રસ ધરાવતા હતા. તેમનું પૃથ્થકરણ કરવામાં મુશ્કેલી હોવાથી, તેમણે અમેરિકન સાથીદારો રોબર્ટ કર્લ અને રિચાર્ડ સ્મેલીની મદદ લીધી, જેઓ લેસરનો ઉપયોગ કરીને પદાર્થોના બાષ્પીભવન પર કામ કરી રહ્યા હતા. ત્રણેય ઉત્સાહથી ધંધામાં ઉતર્યા. ઇચ્છિત કણો મેળવવા માટે ગ્રેફાઇટનું બાષ્પીભવન કરીને, તેઓ સોકર બોલ જેવા અવશેષોમાં અજાણ્યા કાર્બન પરમાણુઓ શોધીને આશ્ચર્યચકિત થઈ ગયા. આ વાર્તાના આરંભ કરનાર હેરોલ્ડ ક્રોટોને, નવા પરમાણુના શેલએ અમેરિકન આર્કિટેક્ટ આર.બી. ફુલરના પ્રખ્યાત કાર્યની યાદ અપાવી - વિશ્વ પ્રદર્શન EXPO-67માં અમેરિકન પેવેલિયનનો જીઓડેસિક ડોમ. ક્રોટોએ ફુલરના માનમાં નવા કણોનું નામ આપવાનું સૂચન કર્યું. આ રીતે "ફુલરેન્સ" શબ્દ દેખાયો.
સંશોધકોએ તરત જ નેચર જર્નલને તેમની શોધ વિશે સંદેશ મોકલ્યો.
નવા અણુઓની શોધે તેમના વધુ સંશોધનમાં અકલ્પનીય રસ પેદા કર્યો છે. એક "ફુલરીન બૂમ" ફાટી નીકળી, જે નેનોટેકનોલોજીની રચના તરફ દોરી ગઈ, અને તેમની સહાયથી, વિજ્ઞાન, તકનીકી, દવા અને ફાર્માકોલોજીના વિવિધ ક્ષેત્રો માટે બનાવાયેલ અગાઉ અદ્રશ્ય સામગ્રી અને સંયોજનોના વિકાસ તરફ દોરી ગઈ.
1996 માં, આર. કર્લ, એચ. ક્રોટો, આર. સ્મેલીને ફુલેરેન્સની શોધ માટે રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો. ફુલેરેન્સે વાસ્તવિક ક્રાંતિ કરી છે! અને, જો કે અત્યાર સુધી તેના પરિણામો ફક્ત વિજ્ઞાન અને તકનીકમાં જ નોંધનીય છે, દવામાં ક્રાંતિ બહુ દૂર નથી.
ક્રાંતિમાં માઇક્રો..., મીટરના મિલિયનમા ભાગથી નેનો..., તેના અબજમા ભાગ સુધીની ગુણાત્મક છલાંગનો સમાવેશ થાય છે. નેનોટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને નવા પદાર્થો મેળવવાની સંભાવનાઓ અને, અલબત્ત, નેનોમેડિસિન ("નેનો" અનુવાદમાં "વામન") નો ઉદભવ આપણી સમક્ષ ખુલી રહ્યો છે. તમે હજી સુધી શબ્દકોશોમાં "નેનોમેડિસિન" શબ્દ જોતા નથી, પરંતુ આ ઉદ્યોગે તેના અસ્તિત્વનો અધિકાર જાહેર કરી દીધો છે.
નાનું પરંતુ ચોક્કસ:
ચાલો દવામાં ઉપયોગના દૃષ્ટિકોણથી ફુલેરેન્સના ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લઈએ.
આ પદાર્થોની સૌથી નોંધપાત્ર ગુણધર્મોમાંની એક એ છે કે તેઓ જલીય દ્રાવણ બનાવવામાં સક્ષમ છે. પાણીના પરમાણુમાં સૌથી વધુ સ્થિર ફુલરેન્સ (જેને C60 કહેવાય છે)નો સમાવેશ કરીને, વૈજ્ઞાનિકો તંદુરસ્ત શરીરના કોષોમાં પર્યાવરણ જેવું જ જલીય વાતાવરણ બનાવવામાં સક્ષમ હતા. બિલ્ટ-ઇન ફુલેરિન સાથેનું પાણી મુક્ત રેડિકલને તટસ્થ કરે છે, એટલે કે, તે એન્ટીઑકિસડન્ટ છે. ફ્રી રેડિકલ્સ ઘણા રોગોનું કારણ છે. આપણા શરીરમાં બનેલા આ પરમાણુઓ રંગસૂત્રોને નુકસાન પહોંચાડે છે અને સેલ વૃદ્ધત્વ, કેન્સર અને રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. તેઓ એન્ટીઑકિસડન્ટો દ્વારા સામનો કરવામાં આવે છે - ફાયદાકારક પદાર્થો જે મુક્ત રેડિકલ સાથે જોડાય છે અને તેમની વિનાશક અસરોને અટકાવે છે.
પરંપરાગત એન્ટીઑકિસડન્ટો એકલ-અભિનય, એક-વખતના પદાર્થો છે. ચાલો કહીએ કે વિટામિન પરમાણુ, ફ્રી રેડિકલ સાથે સંયોજિત, એક હાનિકારક સંયોજન બનાવે છે અને રમતની બહાર છે. આમૂલ દીઠ એક પરમાણુ? વધુ પડતું નથી! અને ફુલેરીન બોલ લાંબો સમય ચાલે છે: તે મુક્ત રેડિકલને આકર્ષવાની જાદુઈ મિલકત ધરાવે છે, તે હંમેશા રમતમાં રહે છે. આ ઉપરાંત, આવા "અનુયાયી" રેડિકલ એકબીજા સાથે જોડાય છે અને હાનિકારક પદાર્થો બનાવે છે. ફુલેરીનની હાજરી માટે આભાર, આ પ્રક્રિયા અવિશ્વસનીય રીતે ઝડપી બને છે, અને પછી કમનસીબ રેડિકલ એકસાથે રમતમાંથી બહાર નીકળી જાય છે. ફુલેરીન સોલ્યુશન્સ પરંપરાગત એન્ટીઑકિસડન્ટો કરતાં અનેક ગણા વધુ અસરકારક છે. દરમિયાન, સંશોધકો કહે છે કે ફુલરેન શબ્દના સામાન્ય અર્થમાં દવા નથી, કારણ કે દવા ચોક્કસ રોગની સારવારમાં મદદ કરે છે, અને ફુલેરિનના ઉકેલો સમગ્ર શરીરમાં વધુ વ્યાપક રીતે કાર્ય કરે છે.
ઉપસર્ગ "નેનો" સાથે દવા
આ નેનોબોલની શક્યતાઓ ખરેખર અખૂટ છે અને તે માત્ર મુક્ત રેડિકલ સામે લડવા પુરતી મર્યાદિત નથી. ફુલેરેન્સ બાયોએક્ટિવ સંયોજનોના સંપૂર્ણ સેટ બનાવવા માટે સક્ષમ છે. ફુલેરિનના પોલાણને હીલિંગ પદાર્થથી ભરીને, તમે આ બોલને, ખિસ્સાની જેમ, જરૂરી બિંદુ સુધી લઈ શકો છો. આવા ફુલેરીન્સ, મજાકમાં સ્ટફ્ડ કહેવાય છે, તેનો ઉપયોગ રોગગ્રસ્ત કોષોને એન્ટિબાયોટિક્સ, વિટામિન્સ અને હોર્મોન્સ પહોંચાડવા માટે થઈ શકે છે. ખાસ કરીને મગજના રોગોની સારવાર માટે ફુલરીન દવાઓ બનાવવા માટે સતત પ્રયત્નો કરવામાં આવી રહ્યા છે. વિશ્વમાં પ્રથમ વખત, તેલ અવીવ યુનિવર્સિટીમાં ક્ષતિગ્રસ્ત મગજના કોષોની સારવાર માટે ફુલરીન એન્ટીઑકિસડન્ટનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. તેના ઉપયોગથી અત્યાર સુધી પ્રાણીઓ પર થયેલા પ્રયોગોમાં સકારાત્મક પરિણામો મળ્યા છે. મલ્ટિપલ સ્ક્લેરોસિસ અને અલ્ઝાઈમર રોગની સારવાર માટે આ તકનીકનો વધુ વિકાસ અપેક્ષિત છે. ઇન્જેક્શનનો ઉપયોગ કર્યા વિના ત્વચા દ્વારા દવાઓ પહોંચાડવા માટે ફુલેરીન્સ સાથે પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવે છે. સર્વશક્તિમાન ફુલરેન્સનો ઉપયોગ કરીને જીવંત કોષમાં પ્રવેશતા વાયરસના જીનોમનો નાશ કરવા માટે પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી રહી છે. મારણ તરીકે ફુલેરેન્સના ઉપયોગ પર કામ આશાસ્પદ છે. અમે લાંબા સમય સુધી આગળ વધી શકીએ છીએ... કેન્સર સામે ફુલેરીન દવાઓ પર સંશોધન સમગ્ર વિશ્વમાં હાથ ધરવામાં આવી રહ્યું છે અને પરિણામો અમને આશા આપે છે!
તે અફસોસની વાત છે કે તેમના શોધકર્તાઓમાંના એક, રિચાર્ડ સ્મેલી, જીવન આપનાર નેનોબોલ્સની અંતિમ જીત જોવા માટે જીવ્યા ન હતા. 2005માં તેમનું અવસાન થયું.
હીલિંગ કાર્બન રચનાઓ પર સંશોધન ચાલુ છે, જો કે તે હજી પ્રયોગશાળાથી આગળ વધ્યું નથી.
સ્લેટ પથ્થર અને ફુલરેન્સ:
ઉત્કૃષ્ટ શોધો ઘણીવાર પ્રથમ દંતકથાઓથી ઘેરાયેલી હોય છે, અને એવું લાગે છે કે તેઓ ચમત્કાર કરી શકે છે.
રશિયામાં, છેલ્લી સદીના 90 ના દાયકાના અંતમાં "ફુલેરીન તાવ" શરૂ થયો. તે કાર્બોનેસીયસ શેલ ખડક સાથે સંકળાયેલું હતું - શુંગાઇટ, જેની થાપણો કારેલિયામાં મળી આવી હતી.
એક સંસ્કરણ મુજબ, સોવિયેત ભૂસ્તરશાસ્ત્રી એસ. ત્સિપુરસ્કીએ, ફુલેરેન્સની શોધ વિશે જાણ્યા પછી, શંગાઇટને સ્થાનાંતરિત કર્યું, જે તે કારેલિયાથી અમેરિકાની એરિઝોના યુનિવર્સિટીની પ્રયોગશાળામાં સંશોધન માટે લાવ્યા હતા. ત્સિપુરસ્કીની ભાગીદારી સાથે હાથ ધરવામાં આવેલા આ સંશોધનના પરિણામો 1992 માં એક વૈજ્ઞાનિક જર્નલમાં એક લેખમાં પ્રકાશિત થયા હતા. તે કહે છે કે ફુલરેન્સની થોડી સામગ્રી વાસ્તવમાં શુંગાઈટમાં મળી આવી હતી. આ એક સનસનાટીભર્યું બન્યું, ઔષધીય હેતુઓ માટે શંગાઇટમાં વધુ સંશોધનને પ્રોત્સાહન આપ્યું.
જો કે, શુંગાઇટના હીલિંગ ગુણધર્મો વિશે લાંબા સમયથી દંતકથાઓ છે. અશુભ કાળા રંગની આ સ્લેટને જૂના દિવસોમાં સ્લેટ સ્ટોન કહેવામાં આવતું હતું. પછી તેને "શુંગાઇટ" નામ મળ્યું - શુંગાના કારેલિયન ગામથી, જ્યાં હીલિંગ પાણી સાથેનો ઝરણું આ ખડકના થાપણોમાંથી પસાર થયો. સ્થાનિક વૃદ્ધોએ જણાવ્યું હતું કે શુંગાઇટ સો બિમારીઓને મટાડશે. દંતકથા અનુસાર, બોરિસ ગોડુનોવ દ્વારા આ પ્રદેશોમાં દેશનિકાલ કરાયેલ ઉમદા સ્ત્રી કેસેનિયા રોમાનોવા, અહીં અસંખ્ય બિમારીઓથી મટાડવામાં આવી હતી. આ પ્રથમ રશિયન ઝાર મિખાઇલ ફેડોરોવિચની માતા હતી. તેણીની યાદમાં, ચમત્કારિક વસંતને "ત્સારેવિચ કી" નામ આપવામાં આવ્યું હતું. જો કે, કેસેનિયાના પ્રકાશન પછી, તેઓ તેના વિશે ભૂલી ગયા. કેસેનિયા રોમાનોવા એ પીટર ધ ગ્રેટની દાદી હતી અને સંભવતઃ, સ્લેટ પથ્થરના ઉપચાર ગુણધર્મો વિશેની કૌટુંબિક દંતકથાઓ તેમના સુધી પહોંચી હતી. કદાચ પથ્થરમાં એન્ટિસેપ્ટિક ગુણધર્મો પણ હતા. એક યા બીજી રીતે, એવી માહિતી છે કે પીટરે સૈનિકોના બેકપેકમાં સ્લેટ પથ્થર રાખવા અને તેને પાણીના વાસણોમાં મૂકવાનો આદેશ આપ્યો હતો, "તેના પેટની શક્તિને બચાવવા માટે." સ્વીડિશ સૈન્યના સૈનિકો, જેમણે પોલ્ટાવાના યુદ્ધમાં હારનો સામનો કરવો પડ્યો હતો, તેઓ સ્પષ્ટપણે "પેટનો કિલ્લો" જાળવી શક્યા ન હતા: 1709 ના ગરમ ઉનાળામાં, તે સમયે ફાટી નીકળેલી મરડોની રોગચાળાથી તેઓ ખૂબ જ પીડિત હતા.
શુંગાઇટ ખડકોનો ઉપયોગ બાંધકામ અને ધાતુશાસ્ત્રમાં થાય છે, અને તાજેતરમાં શુંગાઇટનો સફળતાપૂર્વક પાણી શુદ્ધિકરણ માટે ફિલ્ટરમાં ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
2003 માં, એટલે કે, પ્રથમ સનસનાટીભર્યા પ્રકાશનના દસ વર્ષ પછી, અમેરિકન જીઓલોજિકલ સોસાયટીના જર્નલમાં એક લેખ પ્રકાશિત થયો હતો, જેમાં અહેવાલ હતો કે સંપૂર્ણ તપાસથી શુંગાઇટમાં ફુલરેન્સની હાજરીની પુષ્ટિ થઈ નથી. વધુમાં, જો તેઓ ત્યાં હોય તો પણ, હીલિંગ અસર પથ્થર દ્વારા જ નહીં, પરંતુ તેના જલીય દ્રાવણ દ્વારા બનાવવામાં આવશે.
ઓર્ગેનિક ઈલેક્ટ્રોનિક્સ:
જ્યોર્જિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજીના વૈજ્ઞાનિકોએ, તેમના સંશોધનના પરિણામે, C60 ફુલરેન્સ પર આધારિત હાઇ-સ્પીડ ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટરનું મેટ્રિક્સ બનાવ્યું છે.
પ્રોફેસર બર્નાર્ડ કિપેલેને નોંધ્યું હતું કે નેનોઈલેક્ટ્રોનિક્સમાં કાર્બનિક સેમિકન્ડક્ટર સંપૂર્ણપણે નવી, આધુનિક અને ખૂબ જ આશાસ્પદ સામગ્રી છે.
ઓર્ગેનિક નેનોઈલેક્ટ્રોનિક્સના ઉપયોગનો અવકાશ વિશાળ છે: ડિસ્પ્લે અને સક્રિય ઈલેક્ટ્રોનિક બિલબોર્ડથી લઈને RFID ટૅગ્સ અને લવચીક કમ્પ્યુટર્સ સુધી.
નેનોકોસ્મેટિક્સ: સૌંદર્ય કોષો:
નેનોટેકનોલોજીનો હજુ પણ અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે, પરંતુ કોસ્મેટિક ઉત્પાદનોની આખી લાઇન પહેલેથી જ દેખાઈ છે જે ફુલેરેન્સના નોંધપાત્ર ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરે છે. આવા ઉત્પાદનોના પેકેજિંગ પર તેઓ સામાન્ય રીતે લખે છે: "ફુલરેન્સ ધરાવે છે" અથવા "C60 સમાવે છે" (આ જૂથનો સૌથી સ્થિર પરમાણુ છે). ઉત્પાદકો દાવો કરે છે કે ફુલરેન્સ સાથેની ક્રીમ પુખ્ત ત્વચાની સ્થિતિમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે, વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયાને ધીમું કરે છે અને ચહેરાની સ્થિતિસ્થાપકતા અને તાજગી જાળવી રાખે છે.
નિષ્કર્ષમાં:
નેનોમેડિસિન એ રોગો સામેની લડાઈમાં સંપૂર્ણપણે નવી દિશા છે. અને, તે હકીકત હોવા છતાં કે તેના વિચારો અને પ્રોજેક્ટ્સ હજુ પણ પ્રયોગશાળા સંશોધનના તબક્કે છે, તેમાં કોઈ શંકા નથી કે ભવિષ્ય નેનોમેડિસિનનું છે.
www.fullwater.com.ua ની સામગ્રી પર આધારિત
"ફુલરેન - ધ મેટ્રિક્સ ઓફ લાઈફ..."
તેથી, કાર્બન - હીરા અને ગ્રેફાઇટના જાણીતા સ્વરૂપોથી વિપરીત, ફુલેરીન છે પરમાણુ, કાર્બન પરમાણુનો સમાવેશ કરે છે. ફુલરેન્સના C60 પરિવારના સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રતિનિધિ, 60 કાર્બન અણુઓ ધરાવે છે. ખરેખર, આપણે "હીરા અથવા ગ્રેફાઇટ પરમાણુ" કહી શકતા નથી, આ જાળીમાં કાર્બન અણુઓની ચોક્કસ અવકાશી ગોઠવણી સાથે માત્ર સ્ફટિકીય સ્વરૂપો છે. ફુલેરીન એ કાર્બનનું એકમાત્ર મોલેક્યુલર સ્વરૂપ છે.
કુદરતે અનેક વિરોધાભાસી વિભાવનાઓને એક પદાર્થમાં ભેળવી છે.
ફુલેરીન એ કાર્બનિક અને અકાર્બનિક પદાર્થો વચ્ચે જોડતી કડી છે. આ એક પરમાણુ, કણ અને ક્લસ્ટર છે. C60 પરમાણુનો વ્યાસ 1 nm છે, જે પદાર્થોની "સાચી" પરમાણુ અને કોલોઇડલ અવસ્થાઓ વચ્ચેની વિક્ષેપ સીમાને અનુરૂપ છે.
જો આપણે ફુલેરીનની અંદર જોઈએ, તો આપણને ઈલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોથી ઘેરાયેલો ખાલી જગ્યા જ મળશે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, આપણે અમુક પ્રકારની હોલો સ્પેસ જોઈશું, જેનો વ્યાસ લગભગ 0.4 nm છે, જેમાં “ કંઈ નથી" - શૂન્યાવકાશ, એક પ્રકારના કન્ટેનરની જેમ કાર્બન શેલમાં બંધ. તદુપરાંત, આ કન્ટેનરની દિવાલો કોઈપણ સામગ્રીના કણો (આયનો, અણુઓ, પરમાણુઓ) ને તેની અંદર પ્રવેશવાની મંજૂરી આપતી નથી. પરંતુ હોલો જગ્યા પોતે, જાણે બ્રહ્માંડનો એક ભાગ છે, તેના બદલે કંઈકબાહ્ય ભૌતિક વાતાવરણ સાથે સૂક્ષ્મ, માહિતીપ્રદ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લેવા માટે કંઈપણ સક્ષમ નથી. ફુલેરીન પરમાણુને "વેક્યુમ બબલ" કહી શકાય, જેના માટે કુદરત શૂન્યાવકાશને ધિક્કારે છે તે જાણીતી થીસીસ યોગ્ય નથી. શૂન્યાવકાશ અને પદાર્થ- બ્રહ્માંડના બે પાયા એક પરમાણુમાં સુમેળભર્યા રીતે જોડાયેલા છે.
ફુલેરેન્સની અન્ય નોંધપાત્ર મિલકત પાણી સાથેની તેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. સ્ફટિકીય સ્વરૂપ પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોવાનું જાણીતું છે. ફુલરેન્સના જલીય દ્રાવણ મેળવવાના ઘણા પ્રયત્નો કોલોઇડલ અથવા બરછટ વિખેરાયેલી ફુલેરીન-વોટર સિસ્ટમ્સની રચના તરફ દોરી જાય છે, જેમાં કણો સ્ફટિકીય સ્વરૂપમાં મોટી સંખ્યામાં પરમાણુઓ ધરાવે છે. જલીય મોલેક્યુલર દ્રાવણની તૈયારી અશક્ય લાગે છે. અને આવા સોલ્યુશન હોવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, મુખ્યત્વે જીવવિજ્ઞાન અને દવામાં તેનો ઉપયોગ કરવા માટે. ફુલેરેન્સની શોધ થઈ ત્યારથી, તેની ઉચ્ચ જૈવિક પ્રવૃત્તિની આગાહી કરવામાં આવી છે. જો કે, ફુલેરેન્સની હાઇડ્રોફોબિસિટી વિશે સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત અભિપ્રાય ઘણા વૈજ્ઞાનિકોના પાણીમાં દ્રાવ્ય ડેરિવેટિવ્ઝ અથવા દ્રાવ્ય સ્વરૂપો બનાવવાના પ્રયત્નોને નિર્દેશિત કરે છે. આ કિસ્સામાં, વિવિધ હાઇડ્રોફિલિક રેડિકલ ફુલેરીન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા હોય છે અથવા પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર અને સર્ફેક્ટન્ટ્સથી ઘેરાયેલા હોય છે, જેના કારણે ફુલેરીન પરમાણુઓને જલીય વાતાવરણમાં રહેવા માટે "બળજબરી" કરવામાં આવે છે. ઘણા અભ્યાસો તેમના ઉચ્ચ જોવા મળે છે જૈવિક પ્રવૃત્તિ. જો કે, બાહ્ય કાર્બન શેલમાં કોઈપણ ફેરફારો ફુલેરીન પરમાણુની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના અને સમપ્રમાણતાના ઉલ્લંઘન તરફ દોરી જાય છે, જે બદલામાં પર્યાવરણ સાથે તેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની વિશિષ્ટતાને બદલે છે. તેથી, કૃત્રિમ રીતે રૂપાંતરિત ફુલેરીન પરમાણુઓની જૈવિક અસર મોટાભાગે જોડાયેલ રેડિકલની પ્રકૃતિ અને તેમાં રહેલા દ્રાવ્ય અને અશુદ્ધિઓ પર આધારિત છે. ફુલેરીન પરમાણુઓ તેમના અસંશોધિત સ્વરૂપમાં અને ખાસ કરીને, પાણીમાં તેમના પરમાણુ દ્રાવણમાં સૌથી આકર્ષક વ્યક્તિત્વ દર્શાવે છે.
ફુલરેન્સના પરિણામી જલીય દ્રાવણો સમય જતાં સ્થિર હોય છે (2 વર્ષથી વધુ), તેમાં અપરિવર્તિત ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મો અને સતત રચના હોય છે. આ ઉકેલોમાં કોઈ ઝેરી અશુદ્ધિઓ હોતી નથી. આદર્શરીતે, તે માત્ર પાણી અને ફુલેરીન છે. તદુપરાંત, ફુલરીન પાણીની કુદરતી બહુસ્તરીય રચનામાં બનેલ છે, જ્યાં પાણીનો પ્રથમ સ્તર ફુલરીનની સપાટી પર પાણીના ઓક્સિજન અને સ્વીકારનાર કેન્દ્રો વચ્ચેના દાતા-સ્વીકારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે ફુલરીનની સપાટી સાથે નિશ્ચિતપણે જોડાયેલ છે. .
પાણી સાથેના આવા મોટા પરમાણુના સંકુલમાં પણ નોંધપાત્ર બફર ક્ષમતા હોય છે. તેની સપાટીની નજીક, 7.2-7.6 નું pH મૂલ્ય જાળવવામાં આવે છે; શરીરના તંદુરસ્ત કોષોના મુખ્ય ભાગની પટલની સપાટીની નજીક સમાન pH મૂલ્ય જોવા મળે છે. ઘણી કોષ "રોગ" પ્રક્રિયાઓ તેની પટલની સપાટીની નજીકના pH મૂલ્યમાં ફેરફાર સાથે હોય છે. તે જ સમયે, એક બીમાર કોષ માત્ર પોતાના માટે અસ્વસ્થતાની પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે, પણ તેના પડોશીઓને પણ નકારાત્મક અસર કરે છે. હાઇડ્રેટેડ ફુલેરીન, કોષની સપાટીની નજીક હોવાથી, તેનું સ્વસ્થ pH મૂલ્ય જાળવી રાખવામાં સક્ષમ છે. આમ, કોષને તેની બીમારીનો સામનો કરવા માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ બનાવવામાં આવે છે.
અને હાઇડ્રેટેડ ફુલેરીનની સૌથી નોંધપાત્ર મિલકત તેની છે સક્રિય રેડિકલને બેઅસર કરવાની ક્ષમતા. ફુલેરીનની એન્ટીઑકિસડન્ટ પ્રવૃત્તિ જાણીતા એન્ટીઑકિસડન્ટોની અસર કરતાં 100-1000 ગણી વધારે છે (ઉદાહરણ તરીકે, વિટામિન ઇ, ડિબુનોલ, બી-કેરોટીન). વધુમાં, હાઇડ્રેટેડ ફુલેરીન શરીરમાં મુક્ત રેડિકલના કુદરતી સ્તરને દબાવતું નથી અને તેમની સાંદ્રતા વધારવાની સ્થિતિમાં જ સક્રિય બને છે. અને શરીરમાં વધુ મુક્ત રેડિકલ રચાય છે, વધુ સક્રિય રીતે હાઇડ્રેટેડ ફુલેરીન તેમને તટસ્થ કરે છે. ફુલેરિનની એન્ટીઑકિસડન્ટ ક્રિયાની પદ્ધતિ વ્યવહારમાં ઉપયોગમાં લેવાતા જાણીતા એન્ટીઑકિસડન્ટની ક્રિયા કરતાં મૂળભૂત રીતે અલગ છે. આમ, એક આમૂલને તટસ્થ કરવા માટે, પરંપરાગત એન્ટીઑકિસડન્ટના એક અણુની જરૂર છે. અને એક હાઇડ્રેટેડ ફુલેરીન પરમાણુ અમર્યાદિત સંખ્યામાં સક્રિય રેડિકલને તટસ્થ કરવામાં સક્ષમ છે. તે એક પ્રકારનું એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉત્પ્રેરક છે. તદુપરાંત, ફુલરેન પરમાણુ પોતે પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લેતા નથી, પરંતુ તે માત્ર પાણીના ક્લસ્ટરનું માળખું બનાવનાર તત્વ છે. ...
છેલ્લી સદીની શરૂઆતમાં, એકેડેમિશિયન વર્નાડસ્કીએ નોંધ્યું કે જીવંત પદાર્થ ઉચ્ચ સમપ્રમાણતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. અકાર્બનિક વિશ્વથી વિપરીત, ઘણા સજીવોમાં પાંચમા ક્રમની સમપ્રમાણતા ધરી હોય છે. ફુલેરીન C60 પાસે 6 પાંચમા ક્રમની અક્ષો છે; ફુલેરીન્સની શોધ પહેલા પણ, કેટલાક પ્રોટીનની પરમાણુ રચનાઓ ફુલેરીન જેવી આકારની હોવાનું જાણીતું હતું અને અન્ય મહત્વપૂર્ણ જૈવિક બંધારણો (ઉદાહરણ તરીકે) સમાન રચનાઓ ધરાવે છે; ફુલેરીન પરમાણુ અને તેના ન્યૂનતમ ક્લસ્ટર વચ્ચેનો રસપ્રદ પત્રવ્યવહાર ડીએનએનું ગૌણ માળખું. તેથી C60 પરમાણુનું કદ DNA માં પૂરક પાયાના ત્રણ જોડી વચ્ચેના અંતરને અનુરૂપ છે, જેને કહેવાતા છે. કોડનજે સંશ્લેષિત પ્રોટીનમાંથી એક એમિનો એસિડની રચના માટેની માહિતીનો ઉલ્લેખ કરે છે. DNA હેલિક્સના વળાંકો વચ્ચેનું અંતર 3.4 nm છે; પ્રથમ ગોળાકાર C60 ક્લસ્ટર, જેમાં 13 ફુલરીન પરમાણુઓ છે, તે સમાન કદ ધરાવે છે.
તે જાણીતું છે કે કાર્બન, અને ખાસ કરીને ગ્રેફાઇટ અને આકારહીન કાર્બન, તેમની સપાટી પરના સૌથી સરળ પરમાણુઓને શોષવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જેમાં સજીવના પાયાની રચનાની પ્રક્રિયામાં વધુ જટિલ જૈવિક રીતે મહત્વપૂર્ણ પરમાણુઓની રચના માટે સામગ્રી હોઈ શકે છે. બાબત ફુલેરીન, તેના સ્વીકારનાર ગુણધર્મોને લીધે, અન્ય પરમાણુઓ સાથે પસંદગીયુક્ત રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવામાં સક્ષમ છે, અને જલીય વાતાવરણમાં, આ ગુણધર્મોને તેની સપાટીથી નોંધપાત્ર અંતરે પાણીના ક્રમબદ્ધ સ્તરોમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે.
અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી જીવનની ઉત્પત્તિના ઘણા સિદ્ધાંતો છે અને તેમની મુખ્ય પરિસ્થિતિઓ આવા પરિબળો છે
- સક્રિય કેન્દ્રોની નજીક સરળ પરમાણુઓ (CO, NO, NH3, HCN, H2O, વગેરે) ની સાંદ્રતા જ્યાં બાહ્ય ઊર્જા સ્ત્રોતોની ભાગીદારી સાથે પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે.
- પોલિમર અને પ્રાથમિક ક્રમાંકિત માળખામાં રચાયેલા કાર્બનિક અણુઓની જટિલતા.
- હાઇ ઓર્ડર સ્ટ્રક્ચર્સની રચના.
- સ્વ-પ્રજનન પ્રણાલીઓની રચના.
પ્રાયોગિક રીતે, પૂર્વજૈવિક સમયગાળામાં પૃથ્વી પર અસ્તિત્વમાં છે તેવી પરિસ્થિતિઓ બનાવતી વખતે, પ્રથમ પરિબળનું અવલોકન કરવાની શક્યતા સાબિત થઈ હતી. આ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ મહત્વપૂર્ણ અને બિનમહત્વપૂર્ણ એમિનો એસિડ અને કેટલાક ન્યુક્લિક પાયાની રચના તદ્દન શક્ય છે. જો કે, જીવનના ઉદભવ માટેની તમામ શરતોને મળવાની સંભાવના વ્યવહારીક રીતે શૂન્ય છે. આનો અર્થ એ છે કે ત્યાં કેટલીક અન્ય સ્થિતિ હોવી જોઈએ જે સરળ તત્વોની એસેમ્બલીની પદ્ધતિના હેતુપૂર્ણ અમલીકરણ, જટિલતા અને પરિણામી કાર્બનિક સંયોજનોને જીવંત પદાર્થોના દેખાવના સ્તર સુધી ગોઠવવાની મંજૂરી આપે છે. અને આ સ્થિતિ, અમારા મતે, મેટ્રિક્સની હાજરી છે. આ મેટ્રિક્સમાં સતત રચના હોવી જોઈએ, ઉચ્ચ સમપ્રમાણતા હોવી જોઈએ, પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા (પરંતુ મજબૂત રીતે નહીં), પોતાની આસપાસ નોંધપાત્ર અંતરે અન્ય પરમાણુઓનું સપ્રમાણ વાતાવરણ બનાવવું જોઈએ, જે તેની સપાટીની નજીક સક્રિય રેડિકલને કેન્દ્રિત કરવામાં સક્ષમ છે અને રચના સાથે તેમના તટસ્થીકરણને સરળ બનાવે છે. જટિલ કાર્બનિક અણુઓ, તે જ સમયે, તટસ્થ સ્વરૂપોને સક્રિય રેડિકલ દ્વારા હુમલાઓથી સુરક્ષિત કરે છે, સમાન રચનાઓ અને જળચર પર્યાવરણની સમાન રચનાઓ બનાવે છે. અને સૌથી અગત્યનું, કાર્બન જીવનનું મેટ્રિક્સ કાર્બન હોવું આવશ્યક છે. અને આ બધી જરૂરિયાતો તેની હાઇડ્રેટેડ સ્થિતિમાં ફુલેરીન દ્વારા સંતોષાય છે. અને, મોટે ભાગે, ફુલરેન્સના C60 પરિવારનો મુખ્ય અને સૌથી સ્થિર પ્રતિનિધિ. તે તદ્દન શક્ય છે કે જીવનનો ઉદભવ એ પ્રાથમિક ક્રિયા નથી, પરંતુ આ પ્રક્રિયા સતત થાય છે અને કોઈક રીતે જીવનના વિકાસ, અસ્તિત્વમાં રહેલા જીવનની ચકાસણી અને તેના નવા સ્વરૂપોની રચનાને અસર કરે છે.
કાર્બન અને ઉચ્ચ ઊર્જા હોય ત્યાં ફુલરેન્સ પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેઓ કાર્બન તારાઓની નજીક, તારાઓ વચ્ચેની જગ્યામાં, જ્યાં વીજળી ત્રાટકે છે અથવા જ્વાળામુખીના ખાડાની નજીક હોય છે, ત્યારે પણ ઘરના ગેસના ચૂલામાં ગેસ સળગાવવામાં આવે છે. જ્યાં કાર્બન ખડકો એકઠા થાય છે ત્યાં ફુલરેન્સ પણ જોવા મળે છે. અહીં એક વિશેષ સ્થાન કેરેલિયન શુંગાઈટ ખડકોનું છે. 90% શુદ્ધ કાર્બન ધરાવતા આ ખડકો લગભગ 2 અબજ વર્ષ જૂના છે. તેમના મૂળની પ્રકૃતિ હજુ પણ સ્પષ્ટ નથી. ધારણાઓમાંની એક મોટી કાર્બન ઉલ્કાના પતન છે. IN શુંગાઇટકુદરતી ફુલેરેન્સ પ્રથમ વખત મળી આવ્યા હતા. અમે શુંગાઇટમાં ફુલેરીન C60 કાઢવા અને ઓળખવામાં પણ વ્યવસ્થાપિત છીએ.
પીટર I ના સમયથી, કારેલિયામાં એક હીલિંગ વસંત છે " માર્શલ વોટર" ઘણા વર્ષોથી, કોઈ પણ આ સ્ત્રોતના હીલિંગ ગુણધર્મો માટેનું કારણ ચોક્કસપણે સમજાવી શક્યું નથી. એવું માનવામાં આવતું હતું કે વધેલી આયર્ન સામગ્રી આરોગ્ય-સુધારણા અસરનું કારણ છે. જો કે, પૃથ્વી પર આયર્ન ધરાવતા ઘણા સ્ત્રોતો છે, પરંતુ, એક નિયમ તરીકે, ત્યાં કોઈ હીલિંગ અસર નથી. શંગાઇટ ખડકો કે જેના દ્વારા વસંત વહે છે તેમાં ફુલરેન્સની શોધ પછી જ એવી ધારણા ઊભી થઈ કે ફુલરેન્સ એ માર્શલ વોટર્સની રોગનિવારક અસરનો સાર છે. જો કે, આ પાણીના હીલિંગ ગુણધર્મો, ઓગળેલા પાણીની જેમ, લાંબા સમય સુધી ટકી શકતા નથી. તે બોટલમાં ભરી શકાતું નથી અને જરૂરિયાત મુજબ ઉપયોગ કરી શકાતો નથી. બીજા જ દિવસે તે તેની મિલકતો ગુમાવે છે. ફુલેરીન અને ફુલરેન જેવી રચના ધરાવતા ખડકમાંથી પસાર થતાં માર્શલ પાણી, ખડક તેને આપેલી રચના સાથે જ "સંતૃપ્ત" થાય છે. અને સંગ્રહ દરમિયાન, આ જીવન આપનાર ક્લસ્ટરો વિખેરાઈ જાય છે. ફુલેરીન સ્વયંભૂ પાણીમાં પ્રવેશતું નથી અને તેથી, લાંબા સમય સુધી પાણીના ઓર્ડર કરેલા ક્લસ્ટરોને જાળવી રાખવા માટે સક્ષમ કોઈ માળખું બનાવતું તત્વ નથી, અને પરિણામે, આવા પાણી ઝડપથી સામાન્ય પાણીના ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરે છે. વધુમાં, તેમાં હાજર આયનો પોતે જ પાણીની મૂળ રચનાને ફરીથી ગોઠવે છે, તેમના પોતાના હાઇડ્રેટ ક્લસ્ટર બનાવે છે.
એકવાર પાણીમાં ફુલરેન્સના મોલેક્યુલર કોલોઇડલ સોલ્યુશન મેળવ્યા પછી, અમે પ્રયોગશાળામાં માર્શલ વોટર્સના સારને પુનઃઉત્પાદિત કરવાનો પ્રયાસ કર્યો. પરંતુ આ કરવા માટે, તેઓએ ખૂબ શુદ્ધ પાણી લીધું અને હોમિયોપેથિક ડોઝમાં ફુલરેન્સનું જલીય દ્રાવણ ઉમેર્યું. જે બાદ તેઓએ વિવિધ મોડલ પર જૈવિક પરીક્ષણો કરાવવાનું શરૂ કર્યું. પરિણામો આશ્ચર્યજનક હતા. પેથોલોજીના લગભગ કોઈપણ મોડેલમાં, અમને હકારાત્મક જૈવિક અસર જોવા મળે છે. 10 વર્ષથી વધુ સમયથી પ્રયોગો ચાલુ છે. સારી રીતે હાથ ધરવામાં આવેલા પ્રયોગ સાથે, જીવંત જીવતંત્રમાં કોઈપણ રોગવિજ્ઞાનવિષયક ફેરફારો લગભગ હંમેશા સામાન્ય થવાનો પ્રયાસ કરે છે. પરંતુ આ કોઈ લક્ષિત દવા અથવા વિદેશી રાસાયણિક સંયોજન નથી, પરંતુ ફક્ત પાણીમાં ઓગળેલા કાર્બનનો બોલ છે. તદુપરાંત, વ્યક્તિ એવી છાપ મેળવે છે કે હાઇડ્રેટેડ ફુલેરીન " સામાન્ય સ્થિતિ"શરીરના તમામ ફેરફારો, તે બંધારણોમાં કે જેણે જીવનની ઉત્પત્તિની પ્રક્રિયામાં મેટ્રિક્સ તરીકે જન્મ આપ્યો હતો.
ફુલેરેન્સઆ ખ્યાલના સૌથી સામાન્ય અર્થમાં આપણે પ્રાયોગિક રીતે મેળવેલા અને કાલ્પનિક પરમાણુઓ કહી શકીએ જેમાં ફક્ત કાર્બન પરમાણુ હોય અને બહિર્મુખ પોલિહેડ્રાનો આકાર હોય. કાર્બન અણુઓ તેમના શિરોબિંદુ પર સ્થિત છે, અને C-C બોન્ડ કિનારીઓ સાથે ચાલે છે.
ફુલેરીન કાર્બનનું મોલેક્યુલર સ્વરૂપ છે. સામાન્ય વ્યાખ્યા એવી છે ફુલેરેન્સ, જે નક્કર સ્થિતિમાં હોય છે, તેને સામાન્ય રીતે કહેવામાં આવે છે ફુલેરાઈટ્સ. ફુલેરાઈટનું સ્ફટિક માળખું ફુલેરીન પરમાણુઓની સામયિક જાળી છે, અને સ્ફટિકીય ફુલેરાઈટમાં ફુલેરીન પરમાણુઓ એફસીસી જાળી બનાવે છે.
નેવુંના દાયકાની શરૂઆતથી, ફુલેરીન ખગોળશાસ્ત્ર, ભૌતિકશાસ્ત્ર, જીવવિજ્ઞાન, રસાયણશાસ્ત્ર, ભૂસ્તરશાસ્ત્ર અને અન્ય વિજ્ઞાનમાં રસ ધરાવે છે.
ફુલેરીનને અદ્ભુત તબીબી ગુણધર્મોનો શ્રેય આપવામાં આવે છે: ઉદાહરણ તરીકે, ફુલરેન કથિત રીતે કોસ્મેટોલોજીમાં વૃદ્ધત્વ વિરોધી એજન્ટ તરીકે સૌંદર્ય પ્રસાધનોમાં ઉપયોગમાં લેવાનું શરૂ કરી દીધું છે. ફુલરીનની મદદથી તેઓ કેન્સર, એચઆઈવી અને અન્ય ખતરનાક રોગો સામે લડવા જઈ રહ્યા છે.
તે જ સમયે, આ ડેટાની નવીનતા, તેમના જ્ઞાનનો અભાવ અને આધુનિક માહિતી જગ્યાની વિશિષ્ટતાઓ હજુ સુધી ફુલરેન વિશેની આવી માહિતીમાં સો ટકા વિશ્વાસને મંજૂરી આપતા નથી. 
ICM (www.site)
વ્યાપક રીતે સરળ દૃષ્ટિકોણ એ છે કે ફુલેરિનની શોધ પહેલાં, કાર્બનના બે પોલીમોર્ફિક ફેરફારો હતા - ગ્રેફાઇટ અને હીરા, અને 1990 પછી તેમાં કાર્બનનું બીજું એલોટ્રોપિક સ્વરૂપ ઉમેરવામાં આવ્યું. હકીકતમાં, આવું નથી, કારણ કે કાર્બનના અસ્તિત્વના સ્વરૂપો આશ્ચર્યજનક રીતે વૈવિધ્યસભર છે (લેખ જુઓ). ફુલેરેન્સની શોધનો ઇતિહાસએલ.એન.ની આગેવાની હેઠળ લેખકોની ટીમ. સિદોરોવે તેના મોનોગ્રાફ "ફુલરેન્સ" માં આ વિષય પર મોટી સંખ્યામાં કાર્યોનો સારાંશ આપ્યો, જોકે તે બધા નથી: પુસ્તક પ્રકાશિત થયું ત્યાં સુધીમાં, ફુલરેન્સને સમર્પિત પ્રકાશનોની કુલ સંખ્યા લગભગ 15 હજાર સુધી પહોંચી ગઈ.
લેખકો અનુસાર,ફુલેરેન્સની શોધ
- કાર્બનના અસ્તિત્વનું એક નવું સ્વરૂપ - આપણા ગ્રહ પરના સૌથી સામાન્ય તત્વોમાંનું એક - 20મી સદીના વિજ્ઞાનમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ શોધ તરીકે ઓળખાય છે. કાર્બન અણુઓની જટિલ શાખાઓ અને વિશાળ પરમાણુ માળખામાં બંધન કરવાની લાંબા સમયથી જાણીતી અનન્ય ક્ષમતા હોવા છતાં, જે તમામ કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રનો આધાર બનાવે છે, માત્ર એક કાર્બનમાંથી સ્થિર ફ્રેમવર્ક પરમાણુઓ બનાવવાની શક્યતા હજુ પણ અણધારી હોવાનું બહાર આવ્યું છે. માહિતી અનુસાર, પ્રાયોગિક પુષ્ટિ કે આ પ્રકારના 60 અથવા વધુ અણુઓના અણુઓ પ્રકૃતિમાં કુદરતી રીતે બનતી પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન ઉદ્ભવે છે તે 1985 માં પ્રાપ્ત થયું હતું, પરંતુ તેના ઘણા સમય પહેલા બંધ કાર્બન ગોળા સાથેના પરમાણુઓની સ્થિરતા પહેલેથી જ ધારવામાં આવી હતી. ફુલેરેન્સની તપાસ 1990 માં આવ્યું, જ્યારે ગ્રામ જથ્થામાં નવા સંયોજનો મેળવવા માટેની પદ્ધતિ વિકસાવવામાં આવી હતી અને તેમના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં ફુલેરિન્સને અલગ કરવાની પદ્ધતિ વર્ણવવામાં આવી હતી. આ પછી, ફુલેરીન C60 ની સૌથી મહત્વપૂર્ણ માળખાકીય અને ભૌતિક રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓ સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી. C60 આઇસોમર (બકમિન્સ્ટરફુલ્લેરીન) જાણીતા ફુલેરીન્સમાં સૌથી સહેલાઈથી બનેલું સંયોજન છે. C60 ફુલરેનને તેનું નામ ભવિષ્યવાદી આર્કિટેક્ટ રિચાર્ડ બકમિન્સ્ટર ફુલરના માનમાં મળ્યું, જેમણે એવી રચનાઓ બનાવી કે જેની ગુંબજ ફ્રેમ પેન્ટાગોન્સ અને ષટ્કોણ ધરાવે છે. તે જ સમયે, સંશોધન પ્રક્રિયા દરમિયાન, સામાન્ય નામની જરૂરિયાત ઊભી થઈ ફુલેરેન્સબંધ સપાટી (કાર્બન ફ્રેમ) સાથે વોલ્યુમેટ્રિક સ્ટ્રક્ચર્સ માટે, તેમની વિવિધતાને કારણે.
એ નોંધવું પણ યોગ્ય છે કે કાર્બન સામગ્રીની આખી લાઇનનું નામ બકમિન્સ્ટર ફુલરના નામ પર રાખવામાં આવ્યું છે: ફુલરેન c60 (બકમિન્સ્ટર ફુલરેન) ને બકીબોલ પણ કહેવામાં આવે છે (બકમિન્સ્ટર ફુલરને "બકમિન્સ્ટર" નામ પસંદ ન હતું અને ટૂંકું નામ "બકી" પસંદ કર્યું). વધુમાં, સમાન ઉપસર્ગ સાથે તેઓને ક્યારેક કહેવામાં આવે છે: કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ - બકીટ્યુબ્સ, ઇંડા આકારની ફુલરેન્સ - બકીયેગ (બકીબોલ ઇંડા), વગેરે.
ફુલેરીનને અદ્ભુત તબીબી ગુણધર્મોનો શ્રેય આપવામાં આવે છે: ઉદાહરણ તરીકે, ફુલરેન કથિત રીતે કોસ્મેટોલોજીમાં વૃદ્ધત્વ વિરોધી એજન્ટ તરીકે સૌંદર્ય પ્રસાધનોમાં ઉપયોગમાં લેવાનું શરૂ કરી દીધું છે. ફુલરીનની મદદથી તેઓ કેન્સર, એચઆઈવી અને અન્ય ખતરનાક રોગો સામે લડવા જઈ રહ્યા છે.
ફુલેરેન્સના ગુણધર્મો. ફુલેરાઇટ
ફુલેરેન્સના ગુણધર્મોઉદ્દેશ્ય કારણોસર પૂરતો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી: પ્રમાણમાં ઓછી સંખ્યામાં પ્રયોગશાળાઓને આ ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવાની તક મળે છે. પરંતુ સામયિક અને લોકપ્રિય સાયન્સ પ્રેસમાં, ફુલરેન્સ અને તેના ગુણધર્મો પર ખૂબ ધ્યાન આપવામાં આવે છે... ઘણીવાર, ફુલરેન્સના ચમત્કારિક ગુણધર્મો વિશેની ચકાસાયેલ માહિતી અદ્ભુત ઝડપે અને વિશાળ સ્કેલ પર ફેલાય છે, પરિણામે, તેનો નબળા અવાજ ખંડન સંભળાતું નથી. ઉદાહરણ તરીકે, વિજ્ઞાનીઓના એક જૂથનું નિવેદન કે ફુલરેન્સ શુંગાઈટમાં હાજર છે તેનું વારંવાર પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ તેની પુષ્ટિ થઈ નથી (આના પર ચર્ચા જુઓ). તેમ છતાં, શુંગાઇટને આજે "કુદરતી નેનોટેકનોલોજીકલ ફુલરીન-સમાવતી સામગ્રી" ગણવામાં આવે છે - એક નિવેદન જે, મારા મતે, અત્યાર સુધી માર્કેટિંગ યુક્તિ જેવું લાગે છે.
કેટલાક સંશોધકોએ ફુલરેન્સની આવી ચિંતાજનક મિલકતને ઝેરી તરીકે જાણ કરી છે.
એક નિયમ તરીકે, જ્યારે વિશે વાત ફુલેરેન્સના ગુણધર્મોતેઓનો અર્થ તેમના સ્ફટિકીય સ્વરૂપ છે - ફુલેરાઇટ્સ.
નોંધપાત્ર તફાવત ફુલેરીન સ્ફટિકોઅન્ય ઘણા કાર્બનિક પદાર્થોના મોલેક્યુલર સ્ફટિકોમાંથી કે જેમાં તેઓ અવલોકન કરી શકાતા નથી પ્રવાહી તબક્કો. કદાચ આ એ હકીકતને કારણે છે કે તાપમાન 1200 છે કેપ્રવાહી સ્થિતિમાં સંક્રમણ, જે ફુલેરાઇટ C 60 ને આભારી છે, તે પહેલાથી જ તેના મૂલ્યને ઓળંગી ગયું છે જ્યાં ફુલેરીન પરમાણુઓના કાર્બન ફ્રેમનો નોંધપાત્ર વિનાશ થાય છે.
મળતી માહિતી મુજબ, થી ફુલેરેન્સના ગુણધર્મોઅસાધારણ રીતે ઉચ્ચ સ્થિરતાનો ઉલ્લેખ કરે છે, જે ફુલરેન્સ સાથે સંકળાયેલી પ્રક્રિયાઓના અભ્યાસના પરિણામો દ્વારા પુરાવા મળે છે. ખાસ કરીને, લેખક નોંધે છે કે સ્ફટિકીય ફુલેરીન 1000 - 1200 K તાપમાન સુધી સ્થિર પદાર્થ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જે તેની ગતિ સ્થિરતા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે. સાચું, આ આર્ગોનના નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં C60 ફુલેરીન પરમાણુની સ્થિરતાની ચિંતા કરે છે, અને ઓક્સિજનની હાજરીમાં, CO અને CO 2 ની રચના સાથે 500 K પર નોંધપાત્ર ઓક્સિડેશન પહેલેથી જ જોવા મળે છે.
આ કાર્ય અતિશય શોક લોડિંગની સ્થિતિમાં ફુલેરાઈટ્સ C60 અને C70 ના ઇલેક્ટ્રોફિઝિકલ અને થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મોના વ્યાપક અભ્યાસ માટે સમર્પિત છે.
કોઈ પણ સંજોગોમાં, ફુલરેન્સના ગુણધર્મોની ચર્ચા કરતી વખતે, તે સ્પષ્ટ કરવું જરૂરી છે કે કયા સંયોજનનો અર્થ છે - C20, C60, C70 અથવા અન્ય, કુદરતી રીતે, આ ફુલરેન્સના ગુણધર્મો સંપૂર્ણપણે અલગ હશે;
હાલમાં ફુલેરેન્સ C60, C70અને ફૂલરીન ધરાવતા ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન અને વેચાણ માટે વિવિધ વિદેશી અને સ્થાનિક સાહસો દ્વારા ઓફર કરવામાં આવે છે, તેથી ફુલેરેન્સ ખરીદોઅને વ્યસ્ત રહો ફુલેરેન્સના ગુણધર્મોનો અભ્યાસસૈદ્ધાંતિક રીતે કોઈપણ તે કરી શકે છે. ફુલેરેન્સ C60 અને C70 પ્રતિ ગ્રામ $15 થી $210 સુધીના ભાવે ઓફર કરવામાં આવે છે, અને વધુ, પ્રકાર, શુદ્ધતાની ડિગ્રી, જથ્થો અને અન્ય પરિબળોના આધારે. ફુલેરેન્સનું ઉત્પાદન અને વેચાણ »
કાસ્ટ આયર્ન અને સ્ટીલ્સમાં ફુલેરેન્સ
અસ્તિત્વ ધારણ કરીને આયર્ન-કાર્બન એલોયમાં ફુલરેન્સ અને ફુલરેન સ્ટ્રક્ચર્સ, પછી તેઓએ માળખાકીય અને તબક્કાના પરિવર્તનમાં ભાગ લેતા સ્ટીલ્સ અને કાસ્ટ આયર્નના ભૌતિક અને યાંત્રિક ગુણધર્મોને નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત કરવું જોઈએ.
ફુલેરીનને અદ્ભુત તબીબી ગુણધર્મોનો શ્રેય આપવામાં આવે છે: ઉદાહરણ તરીકે, ફુલરેન કથિત રીતે કોસ્મેટોલોજીમાં વૃદ્ધત્વ વિરોધી એજન્ટ તરીકે સૌંદર્ય પ્રસાધનોમાં ઉપયોગમાં લેવાનું શરૂ કરી દીધું છે. ફુલરીનની મદદથી તેઓ કેન્સર, એચઆઈવી અને અન્ય ખતરનાક રોગો સામે લડવા જઈ રહ્યા છે.
આયર્ન-કાર્બન એલોયના સ્ફટિકીકરણની પદ્ધતિઓ આ પ્રક્રિયાઓના સંશોધકો દ્વારા લાંબા સમયથી ખૂબ નજીકથી ધ્યાન આપવામાં આવે છે. આ લેખ ઉચ્ચ-શક્તિવાળા કાસ્ટ આયર્નમાં ગોળાકાર ગ્રેફાઇટની રચના માટે સંભવિત મિકેનિઝમ્સ અને તેની રચનાના લક્ષણોને ધ્યાનમાં લેતા ચર્ચા કરે છે.આયર્ન-કાર્બન એલોયની ફુલરીન પ્રકૃતિ
કાર્ય ફુલેરીન રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં પ્રગતિની તપાસ કરે છે અને "આયર્ન-કાર્બન મેલ્ટની રચના વિશેના નવા વિચારો" નો સારાંશ આપે છે. લેખક જણાવે છે કે કાર્બનનું મોલેક્યુલર સ્વરૂપ છે C60 ફુલરેન્સ - શાસ્ત્રીય ધાતુશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓ દ્વારા ગંધાતા આયર્ન-કાર્બન એલોયમાં તેમના દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે, અને તેના દેખાવ માટે ત્રણ સંભવિત પદ્ધતિઓ પણ જાહેર કરે છે.:
થર્મલ પ્રભાવ હેઠળ થતા માળખાકીય અને તબક્કાના પરિવર્તનના પરિણામે. એક સમયે, 5 વર્ષ પહેલાં, અમે પસંદ કર્યુંફુલેરીન
અને વેબસાઈટ www.site ના લોગો તરીકે ષટ્કોણ, આયર્ન-કાર્બન મેલ્ટના સંશોધનના ક્ષેત્રમાં નવીનતમ સિદ્ધિઓના પ્રતીક તરીકે, Fe-C મેલ્ટના ફેરફારથી સંબંધિત નવા વિકાસ અને શોધોના પ્રતીક તરીકે - એક આધુનિક ફાઉન્ડ્રી અને નાના પાયે ધાતુશાસ્ત્રનો અભિન્ન તબક્કો.
કાર્બનનું મોલેક્યુલર સ્વરૂપ અથવા તેના એલોટ્રોપિક મોડિફિકેશન, ફુલેરીન, અણુ ક્લસ્ટર્સ C n (n > 20) ની લાંબી શ્રેણી છે, જે બહિર્મુખ બંધ પોલિહેડ્રા છે, જે કાર્બન અણુઓમાંથી બનેલ છે અને પંચકોણીય અથવા ષટ્કોણ ચહેરા ધરાવે છે (અહીં ખૂબ જ દુર્લભ અપવાદો છે. ). બિનસલાહભર્યા ફુલરેન્સમાં કાર્બન અણુઓ 3 ની સંકલન સંખ્યા સાથે sp 2 હાઇબ્રિડ સ્થિતિમાં હોય છે. આ રીતે, વેલેન્સ બોન્ડની થિયરી અનુસાર ગોળાકાર સંયોજિત અસંતૃપ્ત સિસ્ટમ રચાય છે.
સામાન્ય વર્ણન
સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં કાર્બનનું સૌથી થર્મોડાયનેમિકલી સ્થિર સ્વરૂપ ગ્રેફાઇટ છે, જે એકબીજા સાથે ભાગ્યે જ જોડાયેલ ગ્રાફીન શીટ્સના સ્ટેક જેવું લાગે છે: ટોચ પર કાર્બન અણુઓ સાથે ષટ્કોણ કોષો ધરાવતી સપાટ જાળી. તેમાંના દરેક ત્રણ પડોશી અણુઓ સાથે બંધાયેલા છે, અને ચોથું સંયોજક ઇલેક્ટ્રોન એક pi સિસ્ટમ બનાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે ફુલરેન એ માત્ર એક પરમાણુ સ્વરૂપ છે, એટલે કે, sp 2 હાઇબ્રિડ સ્થિતિનું ચિત્ર સ્પષ્ટ છે. જો ગ્રાફીન શીટમાં ભૌમિતિક ખામીઓ દાખલ કરવામાં આવે, તો બંધ માળખું અનિવાર્યપણે રચાશે. ઉદાહરણ તરીકે, આવી ખામીઓ પાંચ-મેમ્બર્ડ ચક્ર (પેન્ટાગોનલ ફેસ) છે, જે કાર્બન રસાયણશાસ્ત્રમાં ષટ્કોણની જેમ જ સામાન્ય છે.
કુદરત અને ટેકનોલોજી
કૃત્રિમ સંશ્લેષણ દ્વારા તેમના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં ફુલરેન્સ મેળવવાનું શક્ય છે. વિવિધ દેશોમાં આ સંયોજનોનો સઘન અભ્યાસ ચાલુ છે, જે પરિસ્થિતિઓમાં તેમની રચના થાય છે તે સ્થાપિત કરે છે, અને ફુલરેન્સની રચના અને તેમના ગુણધર્મોને પણ ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. તેમની અરજીનો વ્યાપ વધુ ને વધુ વિસ્તરી રહ્યો છે. તે બહાર આવ્યું છે કે સૂટમાં ફુલરેન્સની નોંધપાત્ર માત્રા સમાયેલ છે, જે આર્ક ડિસ્ચાર્જમાં ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર રચાય છે. આ હકીકત પહેલા કોઈએ જોઈ ન હતી.
જ્યારે પ્રયોગશાળામાં ફુલરેન્સ મેળવવામાં આવ્યા, ત્યારે પ્રકૃતિમાં કાર્બનના પરમાણુઓ મળવા લાગ્યા. કારેલિયામાં તેઓ શુંગાઇટ્સના નમૂનાઓમાં, ભારત અને યુએસએમાં - ફુરુલગાઇટ્સમાં મળી આવ્યા હતા. કાર્બન પરમાણુઓ પણ વિપુલ પ્રમાણમાં છે અને તળિયે આવેલા ઉલ્કાઓ અને કાંપમાં પણ સામાન્ય છે, જે ઓછામાં ઓછા સાઠ-પાંચ મિલિયન વર્ષ જૂના છે. પૃથ્વી પર, વીજળીના સ્રાવ દરમિયાન અને કુદરતી ગેસના દહન દરમિયાન શુદ્ધ ફુલરેન્સની રચના થઈ શકે છે. 2011 માં ભૂમધ્ય સમુદ્ર પર લેવામાં આવેલો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો, અને તે બહાર આવ્યું છે કે ઇસ્તંબુલથી બાર્સેલોના સુધીના તમામ નમૂનાઓમાં ફુલરીન હાજર છે. આ પદાર્થના ભૌતિક ગુણધર્મો સ્વયંસ્ફુરિત રચનાનું કારણ બને છે. ઉપરાંત, તેનો વિશાળ જથ્થો અવકાશમાં મળી આવ્યો છે - બંને વાયુયુક્ત અને ઘન સ્વરૂપમાં.
સંશ્લેષણ
ફુલરેન્સના અલગતામાં પ્રથમ પ્રયોગો કન્ડેન્સ્ડ ગ્રેફાઇટ વરાળ દ્વારા થયા હતા, જે ઘન ગ્રેફાઇટ નમૂનાઓના લેસર ઇરેડિયેશન દ્વારા મેળવવામાં આવ્યા હતા. ફુલેરેન્સના માત્ર નિશાનો મેળવવાનું શક્ય હતું. 1990 સુધી રસાયણશાસ્ત્રીઓ હફમેન, લેમ્બ અને ક્રેટ્સમેરે ગ્રામ જથ્થામાં ફુલરેન કાઢવા માટે નવી પદ્ધતિ વિકસાવી હતી. તેમાં હિલીયમ વાતાવરણમાં અને ઓછા દબાણમાં ઈલેક્ટ્રિક આર્ક સાથે ગ્રેફાઈટ ઈલેક્ટ્રોડને બાળવામાં સામેલ હતું. એનોડ ક્ષીણ થઈ ગયો હતો, અને ચેમ્બરની દિવાલો પર ફુલરેન ધરાવતો સૂટ દેખાયો હતો.
આગળ, સૂટ ટોલ્યુએન અથવા બેન્ઝીનમાં ઓગળવામાં આવ્યો હતો, અને પરિણામી દ્રાવણમાં શુદ્ધ C70 અને C60 અણુઓના ગ્રામ છોડવામાં આવ્યા હતા. ગુણોત્તર - 1:3. વધુમાં, સોલ્યુશનમાં બે ટકા હેવી ફુલેરીન ઉચ્ચ ક્રમના હતા. હવે ફક્ત બાષ્પીભવન માટે શ્રેષ્ઠ પરિમાણો પસંદ કરવાનું બાકી હતું - વાતાવરણીય રચના, દબાણ, ઇલેક્ટ્રોડ વ્યાસ, વર્તમાન, અને તેથી વધુ, ફુલરેન્સની સૌથી વધુ ઉપજ હાંસલ કરવા માટે. તેઓ એનોડ સામગ્રીના લગભગ બાર ટકા પોતે બનાવે છે. આ જ કારણ છે કે ફુલરેન ખૂબ ખર્ચાળ છે.
ઉત્પાદન
પ્રથમ વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગકર્તાઓ દ્વારા કરવામાં આવેલા તમામ પ્રયાસો નિરર્થક હતા: ફુલેરીન્સ ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉત્પાદક અને સસ્તી પદ્ધતિઓ મળી ન હતી. ન તો જ્યોતમાં હાઇડ્રોકાર્બનનું દહન ન તો રાસાયણિક સંશ્લેષણ સફળતા તરફ દોરી ગયું. ઇલેક્ટ્રિક આર્ક પદ્ધતિ સૌથી વધુ ઉત્પાદક રહી, જેના કારણે કલાક દીઠ લગભગ એક ગ્રામ ફુલરેન્સ મેળવવાનું શક્ય બન્યું. મિત્સુબિશીએ હાઇડ્રોકાર્બન બાળીને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન સ્થાપ્યું છે, પરંતુ તેમની ફુલરેન શુદ્ધ નથી - તેમાં ઓક્સિજનના પરમાણુઓ છે. અને આ પદાર્થની રચનાની પદ્ધતિ હજુ પણ અસ્પષ્ટ છે, કારણ કે આર્ક કમ્બશન પ્રક્રિયાઓ થર્મોડાયનેમિક દૃષ્ટિકોણથી અત્યંત અસ્થિર છે, અને આ સિદ્ધાંતની વિચારણાને મોટા પ્રમાણમાં અવરોધે છે. એકમાત્ર અકાટ્ય તથ્યો એ છે કે ફુલરેન વ્યક્તિગત કાર્બન અણુઓ, એટલે કે, C 2 ટુકડાઓ એકત્રિત કરે છે. જો કે, આ પદાર્થની રચનાનું સ્પષ્ટ ચિત્ર રચાયું નથી.
ફુલેરેન્સની ઊંચી કિંમત માત્ર દહન દરમિયાન ઓછી ઉપજ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. અલગતા, શુદ્ધિકરણ, સૂટમાંથી વિવિધ માસના ફુલરેનનું વિભાજન - આ બધી પ્રક્રિયાઓ ખૂબ જટિલ છે. આ મિશ્રણને અલગ મોલેક્યુલર અપૂર્ણાંકમાં અલગ કરવા માટે ખાસ કરીને સાચું છે, જે સ્તંભો અને ઉચ્ચ દબાણ પર પ્રવાહી ક્રોમેટોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. છેલ્લા તબક્કે, બાકીના દ્રાવકને પહેલાથી જ ઘન ફુલેરીનમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે. આ કરવા માટે, નમૂનાને બેસો અને પચાસ ડિગ્રી સુધીના તાપમાને ગતિશીલ શૂન્યાવકાશની સ્થિતિમાં રાખવામાં આવે છે. પરંતુ વત્તા એ છે કે ફુલરેન સી 60 ના વિકાસ અને મેક્રો જથ્થામાં તેના ઉત્પાદન દરમિયાન, કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રએ એક સ્વતંત્ર શાખા પ્રાપ્ત કરી - ફુલરેન્સનું રસાયણશાસ્ત્ર, જે અતિ લોકપ્રિય બન્યું.
લાભ
ફુલરેન ડેરિવેટિવ્ઝનો ઉપયોગ ટેકનોલોજીના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં થાય છે. ફુલેરીન ફિલ્મો અને સ્ફટિકો સેમિકન્ડક્ટર છે જે ઓપ્ટિકલ ઇરેડિયેશન હેઠળ ફોટોકન્ડક્ટિવિટી દર્શાવે છે. C60 સ્ફટિકો, જો આલ્કલી ધાતુના અણુઓ સાથે ડોપ કરવામાં આવે તો, સુપરકન્ડક્ટિવિટીની સ્થિતિમાં જાય છે. ફુલેરીન સોલ્યુશન્સ બિન-રેખીય ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો ધરાવે છે, અને તેથી તેનો ઉપયોગ ઓપ્ટિકલ શટરના આધાર તરીકે થઈ શકે છે, જે તીવ્ર કિરણોત્સર્ગ સામે રક્ષણ માટે જરૂરી છે. ફુલેરીનનો ઉપયોગ હીરાના સંશ્લેષણ માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે પણ થાય છે. ફુલેરેન્સ બાયોલોજી અને દવામાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. કામ પર આ અણુઓના ત્રણ ગુણધર્મો છે: લિપોફિલિસિટી, જે મેમ્બ્રેનોટ્રોપિસિટી, ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ નક્કી કરે છે, જે મુક્ત રેડિકલ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની ક્ષમતા આપે છે, તેમજ તેમની પોતાની ઉત્તેજિત સ્થિતિને સામાન્ય ઓક્સિજન પરમાણુમાં સ્થાનાંતરિત કરવાની ક્ષમતા આપે છે અને આ ઓક્સિજનને રૂપાંતરિત કરે છે. સિંગલ
પદાર્થના આવા સક્રિય સ્વરૂપો બાયોમોલેક્યુલ્સ પર હુમલો કરે છે: ન્યુક્લિક એસિડ, પ્રોટીન, લિપિડ્સ. કેન્સરની સારવાર માટે ફોટોડાયનેમિક થેરાપીમાં પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓનો ઉપયોગ થાય છે. ફોટોસેન્સિટાઇઝર્સ દર્દીના લોહીમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જે પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ ઉત્પન્ન કરે છે - ફુલેરીન્સ પોતે અથવા તેમના ડેરિવેટિવ્ઝ. ગાંઠમાં રક્ત પ્રવાહ તંદુરસ્ત પેશીઓની તુલનામાં નબળો હોય છે, અને તેથી તેમાં ફોટોસેન્સિટાઇઝર્સ એકઠા થાય છે, અને લક્ષિત ઇરેડિયેશન પછી, પરમાણુઓ ઉત્તેજિત થાય છે, પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ ઉત્પન્ન કરે છે. કેન્સર કોષો એપોપ્ટોસીસમાંથી પસાર થાય છે અને ગાંઠ નાશ પામે છે. ઉપરાંત, ફુલરેન્સ એન્ટીઑકિસડન્ટ ગુણધર્મો ધરાવે છે અને પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓને ફસાવે છે.
ફુલેરીન એચઆઇવી ઇન્ટિગ્રેઝની પ્રવૃત્તિને ઘટાડે છે, એક પ્રોટીન જે વાયરસને ડીએનએમાં એકીકૃત કરવા, તેની સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા, તેની રચનામાં ફેરફાર કરવા અને તેને તેના મુખ્ય નુકસાનકારક કાર્યથી વંચિત કરવા માટે જવાબદાર છે. કેટલાક ફુલેરીન ડેરિવેટિવ્ઝ ડીએનએ સાથે સીધો સંપર્ક કરે છે અને રેસ્ટિકટેસિસની ક્રિયામાં દખલ કરે છે.
દવા વિશે વધુ
2007 માં, પાણીમાં દ્રાવ્ય ફુલેરીન્સનો ઉપયોગ એન્ટિ-એલર્જિક એજન્ટ તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે શરૂ થયો. આ અભ્યાસ માનવ કોષો અને રક્ત પર કરવામાં આવ્યા હતા જે ફુલેરીન ડેરિવેટિવ્ઝ - C60(NEt)x અને C60(OH)xના સંપર્કમાં આવ્યા હતા. જીવંત જીવો પરના પ્રયોગોમાં - ઉંદર - પરિણામો હકારાત્મક હતા.
પહેલેથી જ હવે, આ પદાર્થનો ઉપયોગ ડ્રગ ડિલિવરી વેક્ટર તરીકે થાય છે, કારણ કે ફુલેરેન્સ (C 60 ની હાઇડ્રોફોબિસિટી યાદ રાખો) સાથેનું પાણી કોષ પટલમાં ખૂબ જ સરળતાથી પ્રવેશ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એરિથ્રોપોએટીન, સીધું લોહીમાં દાખલ થાય છે, તે નોંધપાત્ર માત્રામાં ઘટે છે, અને જો તેનો ઉપયોગ ફુલરેન્સ સાથે કરવામાં આવે છે, તો તેની સાંદ્રતા બમણી કરતાં વધુ થાય છે, અને તેથી તે કોષમાં પ્રવેશ કરે છે.
ફુલરેન્સ એ કાર્બનના એલોટ્રોપિક ફેરફારોના વર્ગ સાથે જોડાયેલા મોલેક્યુલર સંયોજનો છે, જેમાં ત્રણ સંકલિત કાર્બન અણુઓ અને 12 પંચકોણીય અને (n/2 - 10) ષટકોણ ચહેરાઓ (n≥20) ધરાવતા બંધ ફ્રેમ માળખાં છે. ખાસિયત એ છે કે દરેક પેન્ટાગોન માત્ર ષટકોણને અડીને છે.
સૌથી સ્થિર સ્વરૂપ સી 60 (બકમિન્સ્ટરફુલ્લેરીન) છે, જેનું ગોળાકાર હોલો માળખું 20 ષટ્કોણ અને 12 પેન્ટાગોન્સ ધરાવે છે.
આકૃતિ 1. C 60 નું માળખું
C60 પરમાણુ સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા કાર્બન અણુઓનો સમાવેશ કરે છે. આ જોડાણ અણુઓના વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની વહેંચણીને કારણે છે. પેન્ટાગોનમાં C−C બોન્ડની લંબાઈ 1.43 Å છે, જેમ કે બંને આકૃતિઓને જોડતી ષટ્કોણની બાજુની લંબાઈ છે, જો કે, ષટ્કોણને જોડતી બાજુ લગભગ 1.39 Å છે.
અમુક પરિસ્થિતિઓમાં, C 60 પરમાણુઓ અવકાશમાં ગોઠવાય છે; તેઓ ક્રિસ્ટલ જાળીના ગાંઠો પર સ્થિત છે, બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ફુલેરીન એક સ્ફટિક બનાવે છે જેને ફુલેરાઈટ કહેવાય છે. C 60 પરમાણુઓ તેમના અણુઓની જેમ અવકાશમાં વ્યવસ્થિત રીતે સ્થિત થવા માટે, તેઓએ એકબીજા સાથે વાતચીત કરવી આવશ્યક છે. સ્ફટિકમાં પરમાણુઓ વચ્ચેનું આ જોડાણ નબળા વાન ડેર વાલ્સ બળની હાજરીને કારણે છે. આ ઘટના એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે કે વિદ્યુત તટસ્થ પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોનનો નકારાત્મક ચાર્જ અને ન્યુક્લિયસનો સકારાત્મક ચાર્જ અવકાશમાં વિખેરાઈ જાય છે, જેના પરિણામે પરમાણુઓ એકબીજાને ધ્રુવીકરણ કરવામાં સક્ષમ છે, બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તેઓ સકારાત્મક અને નકારાત્મક ચાર્જના કેન્દ્રોની જગ્યામાં વિસ્થાપન તરફ દોરી જાય છે, જે તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું કારણ બને છે.
ઓરડાના તાપમાને સોલિડ C60 ચહેરા-કેન્દ્રિત ક્યુબિક જાળી ધરાવે છે, જેની ઘનતા 1.68 g/cm3 છે. 0 ° સે કરતા ઓછા તાપમાને, ઘન જાળીમાં રૂપાંતર થાય છે.
ફુલેરીન-60 ની રચનાની એન્થાલ્પી લગભગ 42.5 kJ/mol છે. આ સૂચક ગ્રેફાઇટ (0 kJ/mol) અને હીરા (1.67 kJ/mol) ની સરખામણીમાં તેની ઓછી સ્થિરતા દર્શાવે છે. તે નોંધવું યોગ્ય છે કે જેમ જેમ ગોળાના કદમાં વધારો થાય છે (કાર્બન અણુઓની સંખ્યામાં વધારો થાય છે), રચનાની એન્થાલ્પી એસિમ્પ્ટોટિક રીતે ગ્રેફાઇટની એન્થાલ્પી તરફ વલણ ધરાવે છે તે હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે ગોળા વધુને વધુ એક પ્લેન જેવું લાગે છે;
બાહ્ય રીતે, ફુલરેન્સ ઝીણા-સ્ફટિકીય, કાળા, ગંધહીન પાવડર છે. તેઓ પાણી (H 2 O), ઇથેનોલ (C 2 H 5 OH), એસેટોન (C 3 H 6 O) અને અન્ય ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં વ્યવહારીક રીતે અદ્રાવ્ય છે, પરંતુ બેન્ઝીન (C 6 H 6), ટોલ્યુએન (C 6 H 5) માં − CH 3), ફિનાઇલ ક્લોરાઇડ (C 6 H 5 Cl) ઓગળીને લાલ-વાયોલેટ રંગીન દ્રાવણ બનાવે છે. તે નોંધવું યોગ્ય છે કે જ્યારે ડાયોક્સેન (C 4 H 8 O 2) માં C 60 ના સંતૃપ્ત દ્રાવણમાં સ્ટાયરીન (C 8 H 8) નું એક ટીપું ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે દ્રાવણનો રંગ તરત જ પીળા-ભૂરાથી લાલ રંગમાં બદલાઈ જાય છે. વાયોલેટ, એક જટિલ (સોલ્વેટ) ની રચનાને કારણે.
સુગંધિત દ્રાવકના સંતૃપ્ત દ્રાવણમાં, નીચા તાપમાને ફુલરેન્સ એક અવક્ષેપ બનાવે છે - C 60 Xn સ્વરૂપનું સ્ફટિક સોલ્વેટ, જ્યાં X એ બેન્ઝીન (C 6 H 6), ટોલ્યુએન (C 6 H 5 -CH 3), સ્ટાયરીન (C) છે. 8 H 8) , ફેરોસીન (Fe(C 5 H 5) 2) અને અન્ય અણુઓ.
મોટાભાગના દ્રાવકોમાં ફુલેરિનના વિસર્જનની એન્થાલ્પી વધતા તાપમાન સાથે, દ્રાવ્યતા, એક નિયમ તરીકે, બગડે છે;
ફુલેરીનના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ એ એક પ્રસંગોચિત ઘટના છે, કારણ કે આ સંયોજન વધુને વધુ આપણા જીવનનો ભાગ બની રહ્યું છે. હાલમાં, ફોટોડિટેક્ટર અને ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, વૃદ્ધિ ઉત્પ્રેરક, હીરા અને હીરા જેવી ફિલ્મો, સુપરકન્ડક્ટિંગ સામગ્રી અને નકલ કરવા માટેના રંગોની રચનામાં ફુલરેન્સનો ઉપયોગ કરવાના વિચારોની ચર્ચા કરવામાં આવી રહી છે. ફુલેરેન્સનો ઉપયોગ ધાતુઓ અને એલોયના સંશ્લેષણમાં સુધારેલ ગુણધર્મો સાથે થાય છે.
રિચાર્જેબલ બેટરીના ઉત્પાદનમાં ફુલેરેન્સનો ઉપયોગ કરવાની યોજના છે. આ બેટરીઓના સંચાલનનો સિદ્ધાંત હાઇડ્રોજનેશન પ્રતિક્રિયા પર આધારિત છે; તે ઘણી રીતે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી નિકલ-આધારિત બેટરી જેવી જ હોય છે, જો કે, બાદમાંની વિપરીત, તેઓ હાઇડ્રોજનની ચોક્કસ માત્રા કરતાં ઘણી વખત સંગ્રહ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. આ ઉપરાંત, આ ગુણોના સંદર્ભમાં સૌથી અદ્યતન લિથિયમ બેટરીની સરખામણીમાં આવી બેટરીઓમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, હળવા વજન, તેમજ પર્યાવરણીય અને સ્વચ્છતા સલામતી હોય છે. ફુલરેન બેટરીનો વ્યાપકપણે પર્સનલ કોમ્પ્યુટર અને શ્રવણ સાધનોને પાવર કરવા માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે.
દવા અને ફાર્માકોલોજીના ક્ષેત્રમાં ફુલરેન્સનો ઉપયોગ કરવાની સમસ્યા પર નોંધપાત્ર ધ્યાન આપવામાં આવે છે. રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ સાથે ફુલરેન્સના પાણીમાં દ્રાવ્ય એન્ડોહેડ્રલ સંયોજનો પર આધારિત કેન્સર વિરોધી દવાઓ બનાવવાનો વિચાર કરવામાં આવી રહ્યો છે.
જો કે, ફુલરેન્સનો ઉપયોગ તેમની ઊંચી કિંમત દ્વારા મર્યાદિત છે, જે ફુલરીન મિશ્રણના સંશ્લેષણની જટિલતાને કારણે છે, તેમજ તેમાંથી વ્યક્તિગત ઘટકોના બહુ-તબક્કાના વિભાજનને કારણે છે.
