Výbušný fotbalový míč

Pokud se zajímáš o chemii, určitě bys dokázal vyjmenovat alespoň nejznámější modifikace uhlíku – diamant, grafit a fullereny neboli fotbaleny.

27. 10. 2015 Víte, že...

Poslední jmenované molekuly jsou tvořeny atomy uhlíku uspořádanými tak, že vytvářejí uzavřený tvar (nejčastěji tvar koule nebo elipsoidu). Protože tento tvar připomínal kopule, které projektoval slavný americký architekt Buckminster Fuller, byly nově syntetizované látky na jeho počest pojmenovány. Tyto látky mají velmi výjimečné vlastnosti – nové výzkumy ukazují, by mohly být využívány jako výbušniny užitečné také v lékařství.

Jedním z nejpopulárnějších fullerenů je fulleren C₆₀ (buckybomb, „kopací míč“), který podle vědců může být základem nového typu výbušnin. Upravený fulleren podle nich dokáže ve zlomku vteřiny způsobit obrovské zvýšení teploty a tlaku. Tento simulovaný pokus popsali výzkumníci z University v Los Angeles. Jak si nejspíš pamatuješ z hodin chemie, uhlík je až na speciální případy hořlavý, ale není výbušný. To má ale řešení…

Autoři výzkumu přišli na to, že uhlík by k co nejbouřlivější explozi potřeboval dodat kyslík přímo do molekuly – obecně jsou pro tento účel vhodné molekuly obsahující nitroskupinu NO₂. Nejlépe reakce proběhla s molekulou C₆₀(NO₂)₁₂. Za normálních teplot je tato molekula poměrně stálá, ale po zahřátí na 700 °C však v řádu pikosekund došlo k přeměně vnitřní struktury, uvolnění několika elektronů, až se nakonec celá struktura bleskově zhroutila. Díky tomu, že vznikla směs plynů oxidu uhličitého – CO₂, dusíku – N₂ a oxidu dusičitého – NO₂, obrovsky narostl objem. Při této reakci také obrovsky vzrostla teplota až na 4 000 °C a tlak až na 1 200 MPa. Toto teplo vychází z velké energie kovalentních vazeb mezi atomy uhlíku v C₆₀.

Do budoucna se uvažuje o využití těchto „výbušných fullerenů“ v průmyslu a především ve vojenství, dokonce se podle jedné odvážné teorie mohou používat v budoucnu k rozbíjení ledvinových kamenů. Možná se tak jednou podobný výbuch odehraje přímo v tvém těle…

Zdroje: