El documento resume las propiedades y aplicaciones del fullereno, una forma molecular del carbono descubierta recientemente. El fullereno tiene una estructura esférica u ovalada compuesta de hexágonos y pentágonos de carbono, y fue descubierto originalmente en 1985 mediante el uso de un láser sobre grafito. Presenta propiedades únicas como alta conductividad eléctrica y térmica, y se han desarrollado varios derivados y aplicaciones en óptica, electroquímica, biomedicina y otras áreas.

1. Fullereno
Propiedades y derivados
Aplicaciones

2. Fullereno / Fulereno
• Forma molecular del Carbono (0D)
• Pentágonos y hexágonos, salvo C20
• Esferas generalmente, elipses o
formas ovaladas también.
• Descubierto
recientemente, propiedades únicas
• Buckminster Fuller

3. Todo empezó…
• 1500: Leonardo da Vinci 
• 1985: James Heath, Sean O’Brien, Robert
Curl, Richard Smalley  Láser sobre grafito

4. En la Naturaleza
• Piedra Shungit (Rusia)
• Roca con distintas formas de carbono.
• ¿Poderes místicos?
• Fullereno flotando en el espacio
• Se forma en las capas exteriores de estrellas

5. Estructura (C20)
• Átomos en vértices del icosaedro
truncado
• 60 posiciones equivalentes.
• Hibridación sp2 (grafito)
• 2 enlaces simples (hexágono-pentágono)
= 1.455A
• 1 enlace doble (hexágono-hexágono) =
1.391A

6. Propiedades
• Elevada Tc (33 K)
• Simetría C5 (pentágonos)
• Gap HOMO-LUMO muy alto (1.7 eV)
• Transiciones electrónicas entre ellos
prohibidas por simetría
• 174 modos normales vibración (4 activos IR)
• Poco soluble en mayoría de disolventes

7. DANGER
• Se almacenan en los tejidos grasos
• Fullereno 0.5 ppm en agua Daño celular 17
veces superior en un pez
• Peroxidación lipídica en membrana celular
• Inflamación del hígado, enzimas reparadoras

8. Síntesis
• + velocidad de giro  - tamaño (30-200 μs)

9. Tamaño de clústeres
• Nº C < 10  Cadenas lineares
• 10< Nº C < 30  Anillos
• 30 < Nº C < 40  No se forman
compuestos
• Nº C > 40  Fullerenos (números
pares)

10. Otro método
• Corriente eléctrica (ac/dc)
• 2 electrodos de grafito
• Corriente de He entre ellos (200 torr)
• Mayor cantidad obtenida, C60 y C70
• + presión  + tamaño

11. Derivados del fullereno
• Fullerenos dopados:
endohédricos, substitucionales o exohédricos.

12. Reacciones
• Otros derivados mediante reacción química
(exohédricos)
• Fullereno  Electrofílico (pyralycene)
• Agentes oxidantes suaves

13. Bonito… ¿Útil?
• Propiedades únicas, descubrimiento reciente
 Posibilidades “infinitas”

14. Aplicaciones ópticas
• Absorción óptica no linear (triplete excitado)
• Limitadores ópticos
• En polímero: transferencia de carga
fotoinducida 
fotoconductores, fotodiodos, fotovoltaicos.

15. Aplicaciones electroquímicas
• Almacén de hidrógeno (enlaces dobles)
• Células de combustible, baterías
• Electrodos Ag recubiertos con C60 vaporizado
• Problemas  No recargable, inestable

16. Aplicaciones biológicas
• Nanomedicina  Fijador de antibióticos
(bacterias y tumores)
• Derivado hidrosoluble  Inhibe VIH
• p,p’-bis(2-aminoetil)difenilC60 con
bis(monosuccinimida)  Activa frente
proteasa VIH-1
• Péptido-Fullereno  Inhibe péptido T

17. ¡Y aún más!
• Nanotecnología
• Ciencia de Materiales
• Lubricante
• Membrana
• Sensor
• Catalizador

18. ¡Eso es todo amigos!
Gracias por su atención