ストローとゴムひもで

60 フラーレンを作ろう!

2006.7.27 摂南大学工学部 電気電子工学科 井上雅彦


1.百円ショップなどでストローとゴムひもを買ってきます。
ストローを同じ長さ(3cmくらい)にそろえて切ります。
60 の場合,ストローは 60 x 3 / 2 = 90 本 必要です。
(原子はそれぞれ三つの結合手を持っており,結合した原子間で共有するので)
ゴムの長さは 3 cm x ( 60 x 3 - 5 x 12 ) = 360 cmくらい。
(12個ある五角形の各辺に1回,それ以外のストローには2回通るので)
ただし,ゴムは伸びますからこの半分くらいでも良いはずです。

2.ゴムひもの中央に最初のストロー をセットし,
図のように六角形につないでゆきます。
フラーレンは12個の五角形を含みますが,
後に五角形になる部分をピンク色で示しています。
このとき, のストローには両側から合計2回
ゴムひもが通っていることに注意してください。
つまりここでゴムひもがクロスしています。

3.ストロー を一辺として新しい六角形を作ります。
これで六角形がふたつつながりました。
最後のストローのところでまたゴムひもがクロスします。

4.以下,同様に六角形をつないでゆきます。
五つ目の六角形を作るときには図のように
一番最初のストロー にゴムひもを通します。
中央のピンク色の部分に五角形ができ,全体が
お皿のように弯曲します。これが「コランニュレン
という物質で,最小の「ナノホーン」構造です。

この要領で六角形をつないで行きましょう。
サッカーボールを参考にすると良いです。

60が完成すると,すべての六角形の各辺には
ゴムひもが2回通っています。一方,五角形には
1回しか通っていません。
ですので,各五角形に後から追加でゴムひもを
輪のように通しておくと全体が丈夫になります。

70,C240,C540 とか,
カーボンナノチューブ」とか作ってみてください。
いずれの場合も5角形が12個含まれます。


お皿のようなコランニュレン

サッカーボールのようなC60 フラーレン

フェンスのようなグラフェン シート

カーボンナノチューブ。


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