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 (16):

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

        • Юрий Лях, хороший вопрос. Могу предположить, что он растворяется. Ведь фуллерены обладают свойством растворяться в воде и орган-ких растворителях, а также встраиваться в поверхность клеточных мембран.

          • Наталья Андресюк, я слышал о магнитных носителях нужных лекарств в нужное место.

            Оценка статьи: 5

            • Сергей Дмитриев, возможно, вы имеете ввиду нетрадиционную медицину? Метод Фолля, электропунктурную диагностику, к примеру?

              • Сергей Дмитриев Сергей Дмитриев Мастер 29 марта 2013 в 05:59 отредактирован 29 марта 2013 в 06:00

                Наталья Андресюк,про такое даже не слышал. Мне просто запало, что лекарства каким-то образом магнитят и потом магнитным полем осаждают около ослабленного органа. Ведь лекарство в крови разбавляется равномерно. Из нетрадиционных средств мне нравится "Иппликатор Кузнецова", я им пользовался и сейчас вернулся. О нём,если не знали, можете почитать статью в ШЖ, она в искалке, я там оставил свежий отзыв.

                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

    • Сергей Васильев, спасибо за комментарий.
      Согласна с Вами, всё не так однозначно. Уже после размещения статьи нашла материал по поводу возможного воздействия фуллеренов на ДНК человека.

  • Приятно узнать, что в Украине делают такие прогрессивные материалы.

    Оценка статьи: 5

  • 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

    • Сергей Дмитриев, интересная у Вас биография). К сожалению, в отличие от Вас, в вопросах смазки я - полный ноль.

      • Наталья Андресюк, слышал про графитовые смазки. Применение углеродных материалов имеет самые неожиданное использование. Меня восхищают пружинные ноги для инвалидов. Вон один американец как отличился на паролимпийских играх на таких протезах.

        Оценка статьи: 5