Наталья Андресюк Дебютант

Чем полезны фуллерены?

За последние пару десятилетий углерод стал одним из наиболее изучаемых химических элементов. Связанные с ним открытия и разработки позволяют создавать новые наноматериалы, двигающие вперед науку и промышленность.

Steve Heap Shutterstock.com

Практическая сфера применения данных исследований широка — техника, электроника, химическая промышленность, биология, медицина. Это позволяет утверждать, что углерод — стратегический материал будущего, что подтверждается Нобелевскими премиями по химии и физике, присужденными за открытия новых форм этого вещества, в том числе фуллеренов.

Фуллерены (другое расхожее название бакиболы) — химические соединения, являющиеся одной из аллотропных форм углерода. Открыты в 1985 году. Впервые фуллерены были выделены в результате воздействия лазерного луча на графит в атмосфере гелия. Наиболее изученный и симметричный фуллерен представляет собой полую молекулу с шестьюдесятью атомами углерода (обозначается С60), своей внешней структурой идеально копирующую футбольный мяч. Названы фуллерены по фамилии известного американского архитектора-новатора Фуллера, разрабатывающего идентичные с ними по внешнему виду пространственные конструкции.

Что же приносит в нашу жизнь открытие фуллеренов помимо научного интереса? Чем они полезны современному обществу?

Уникальность фуллеренов заключается в том, что они обладают высокой устойчивостью относительно механических и химических воздействий. В силу своего строения они оказались отличными наполнителями и смазкой. Комбинируя внутри них атомы различных веществ, можно создавать революционные материалы будущего. Модифицированные с помощью фуллеренов полимеры, керамика, металлы приобретают новые качества прочности и упругости, существенно снижается их коэффициент трения, интенсивность изнашивания и так далее. Исходя из этого, спектр возможного применения фуллеренов очень широк — начиная от техники до медицинских препаратов.

Это могут быть:

• оптоэлектронные устройства (нагревательные элементы, фоторезисторы, фотоприемники, сенсоры);

• уникальные покрытия и смазки (светозащитные, антикоррозионные, упрочняющие, антифрикционные);

• биомедицинские изделия (разнообразные лекарственные препараты, контейнеры для их адресной доставки, эндопротезы, мембраны, косметические средства);

• новые виды топлива, типы источников питания и т. д.

Следует отметить, что фуллерены — экологически чистый продукт, что также немаловажно для современного общества, нацеленного на охрану окружающей среды.

Благодаря этому в настоящее время фуллерены активно изучаются и синтезируются. В производстве фуллеренов и их практическом применении традиционно лидируют Япония и США. Однако и мы не стоим в стороне: несмотря на то, что производят это вещество в большом количестве всего несколько стран в мире, Украина — в их числе. Здесь есть заводы по производству углеродных материалов, научные исследовательские организации и вузы, занимающиеся этой тематикой, а также ряд предприятий, выпускающих изделия из углеродных материалов.

Обновлено 16.05.2017
Статья размещена на сайте 26.03.2013

Комментарии (15):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Интересно. А какой механизм транспортировки лекарства?

    Оценка статьи: 5

    • "Заполнив полость фуллерена целительным веществом, можно этот шарик, как в лузу, загнать в необходимую точку. Такие фуллерены ... могут быть использованы для доставки антибиотиков, витаминов и гормонов к больным клеткам. Особенно упорно ведутся работы по созданию фуллереновых препаратов для лечения болезней мозга...Проводятся эксперименты с фуллеренами для доставки лекарств через кожу без применения уколов. Разрабатываются методы разрушения всемогущими фуллеренами геномов вирусов, проникающих в живую клетку."
      Экологический проект

      Естественно, подробный механизм адресной доставки вещества посредством фуллеренов мне неизвестен.

      • Юрий Лях Читатель 28 марта 2013 в 17:13 отредактирован 28 марта 2013 в 17:13

        Наталья Андресюк, тут до "подробностей доставки" далеко. Я не понял, как это "Заполнив полость фуллерена целительным веществом..." - какой-то брутальный примитивизм. Это как - в полость этого нанобола? Представляется, что должны устанавливаться какие-то слабые ионные связи м/ду транспортом и молекулами лекарства, далее этот конгломерат доходит до нужной точки "рассыпается". При этом лекарственные соединения поглощаются, а что происходит с транспортным фуллереном?

        Оценка статьи: 5

  • Познавательно, но суховато изложено. Можно было изложить более увлекательно.
    А вот с этой фразой надо было поосторожнее:
    Следует отметить, что фуллерены – экологически чистый продукт, что также немаловажно для современного общества, нацеленного на охрану окружающей среды.

    Размеры фуллерена соизмеримы с размерами вируса и странно было бы, если бы они не оказывали влияние на организм человека, а ведь человек, это часть природы. Что и подтверждают последние исследования.

    "Токсикологи Лос-Аламосской национальной лаборатории (Los Alamos National Laboratory) и междисциплинарная группа исследователей документально подтвердили потенциальный вред, наносимый живым клеткам фуллеренами – углеродными наноструктурами, имеющими форму футбольного мяча и состоящими из 60 атомов углерода.

    «Наноматериалы – это революция XXI века», - говорит токсиколог из Лос-Аламосской национальной лаборатории Раши Иер (Rashi Iyer), руководитель проведенного исследования и автор статьи. «Нам приходится жить с ними и применять их, в связи с чем возникает вопрос: как мы можем извлечь максимальную пользу из их использования и в то же время свести к минимуму их отрицательное влияние на нас и окружающую среду?»."

    Научный медицинский портал

  • Комментарий скрыт
  • Сергей Дмитриев Сергей Дмитриев Мастер 28 марта 2013 в 01:49 отредактирован 28 марта 2013 в 07:06

    [Удалено модератором] Почему до сих пор так мало углепластика? Когда из него будут делать банки для пива и коки? А то мне жаль алюминия.
    Тема трения и смазки мне интересна (довелось поработать и мастером по смазке). Тогда был в моде дисульфит молибдена. Я сам заваривал этот порошок на стеарине и отливал брусочки для смазки реборд колёс мостовых кранов Q-15т.
    Т.Семенихина, как помню, была автором зелёной книжечки по этому делу. Говорили, что только такая смазка "катит" в открытом космосе.

    Оценка статьи: 5