science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Buckyballs worden bucky-bommen

Artist's illustratie van een bucky-bom. Credit:Illustratie/USC/Holly Wilder

1996, een drietal wetenschappers won de Nobelprijs voor Scheikunde voor hun ontdekking van Buckminsterfullereen - voetbalvormige bollen van 60 verbonden koolstofatomen die speciale fysieke eigenschappen vertonen.

Nutsvoorzieningen, 20 jaar later, wetenschappers hebben ontdekt hoe ze er Buckybombs van kunnen maken.

Deze explosieven op nanoschaal tonen potentieel voor gebruik bij de bestrijding van kanker, met de hoop dat ze op een dag kanker op cellulair niveau zouden kunnen bestrijden en elimineren - met kleine explosies die kankercellen doden zonder het omliggende weefsel aan te tasten.

"Toekomstige toepassingen zouden waarschijnlijk andere soorten koolstofstructuren gebruiken - zoals koolstofnanobuizen, maar we zijn begonnen met Bucky-balls omdat ze erg stabiel zijn, en er is veel over hen bekend, " zei Oleg V. Prezjdo, hoogleraar scheikunde aan het USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences en corresponderend auteur van een paper over de nieuwe explosieven die werd gepubliceerd in de Journal of Physical Chemistry op 24 februari.

Koolstof nanobuisjes, naaste verwanten van bucky-balls, worden al gebruikt om kanker te behandelen. Ze kunnen zich ophopen in kankercellen en worden opgewarmd door een laser, die door de omliggende weefsels dringt zonder deze te beïnvloeden, en richt zich direct op koolstofnanobuisjes. Door koolstofnanobuisjes op dezelfde manier aan te passen als de buckybombs, wordt de kankerbehandeling efficiënter - waardoor er minder behandeling nodig is, zei Prezjdo.

Om de miniatuur explosieven te bouwen, Prezhdo en zijn collega's bevestigden 12 lachgasmoleculen aan een enkele Bucky-Ball en verwarmden deze vervolgens. Binnen picoseconden, de Bucky-Ball viel uiteen - de temperatuur steeg met duizenden graden in een gecontroleerde explosie.

De kracht van de explosie is het verbreken van krachtige koolstofbindingen, die uit elkaar breken om zich te binden met zuurstof uit het lachgas, waardoor koolstofdioxide ontstaat, zei Prezjdo.