Н
А
Н
О
72
ЧТО НОВОГО В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
н
А
УКА
РОЖДЕНИЕ ЧУДА
Фуллерены получают при пропускании чистого гелия
между графитовыми электродами в пламени дугового
разряда. Образуется сажа, из которой их выделяют
растворением, например в толуоле. Затем с помощью
стандартных химических методов раствор сепариру-
ют, разделяя смесь на молекулы одинаковых сортов.
Так удается получить порошок с почти стопроцент-
ным содержанием определенного фуллерена.
удлиненные фуллерены — бакитьюбы, закругленные на кон-
цах «трубки» из сотен атомов углерода. Наиболее стабильны-
ми оказалсь те вещества, в которых пятиугольники не касают-
ся друг друга и каждый из них окружен пятеркой гексагонов.
Фуллерены так и остались бы предметом чисто научных
исследований, если бы в 1990 году не был найден дешевый
и продуктивный метод получения их смесей и последующего
выделения в чистом виде. К тому времени ими уже зани-
мались в лабораториях по всему миру, были определены
их структурные и физические свойства. В 1996 году перво-
открыватели этих необычных соединений были удостоены
Нобелевской премии по химии.
Следующей вехой стали углеродные нанотрубки.
В 1991 году японский исследователь Суоми Ижима описал
метод их массового производства в стандартном «фуллере-
новом» процессе. Нанотрубки очень длинны: при диаметре
порядка нанометра длина может достигать десятков и сотен
микрометров. Если мысленно пропорционально увеличить
такую структуру и представить, что диаметр трубки — один
метр, то длины ее вполне хватило бы дая доставки газа
из России во все страны Европы и даже обратно. Кстати,
нанотрубки бывают и разветвленными, и замкнутыми в коль-
цо. Фактически такая труба — это одна или несколько графи-
товых плоскостей, свернутых в «рукав».
Попытки «развернуть» трубку, получив графитовый слой
толщиной в один атом, долго не удавались. Атомы углерода
пытались осаждать на разные поверхности независимо друг
от друга. Получавшиеся пластинки не превышали в попереч-
нике десятка атомов. Идея, которая помогла ученым, оказа-
лась простой: они вспомнили о карандаше! В 2004 году груп-
па физиков во главе с англичанами русского происхождения
Андреем Геймом и Константином Новоселовым механически
отделила слой графита и нанесла его на изолятор — оксид
кремния. Размеры пластинки достигли примерно сотни нано-
метров. Новый материал назвали графеном.
ФУЛЛЕРЕНЫ
И ОРГАНИКА
Сегодня большая часть научных разработок по химии связана
с фуллеренами, открывшими новую страницу в этой науке.
Уже синтезировано более трех тысяч новых соединений. Еще
первооткрывателями были описаны бакиболы, содержащие
атомы металла лантана внутри себя. Среди неорганических
производных фуллерена наиболее важными сегодня счита-
ются соединения с галогенами — их можно широко приме-
нять в промышленности. К примеру, если нанести слой этих
веществ на поверхность пластинки кварцевого резонатора,
она становится датчиком: абсорбция различных органи-
ческих веществ будет менять его резонансную частоту. Так
можно создавать высокочувствительные сенсоры.
Бакиболы легко взаимодействуют с атомами водорода
и поэтому могут быть эффективными катализаторами. На их
основе разрабатываются протонообменные мембраны для
Биосф ера Ф уллера (Павильон США на Э ксп о-67,
ныне музей «Б и о с ф е р а » в М онреале, Кан ад а]
предыдущая страница 63 Что нового в науке и технике 2009 3 читать онлайн следующая страница 65 Что нового в науке и технике 2009 3 читать онлайн Домой Выключить/включить текст