Фулерени – стратегічний винахід людства
Фулерени являють собою нову алотропну форму вуглецю у вигляді багатогранників. Фуллерен був відкритий випадково астрофізиком Гарольдом Крото у 1985 році. Ця форма вуглецю, що складається з молекул, має кулясту форму або близько до кулястої. Молекула С60 має форму футбольного м’яча, а С70 – м’яча для регбі.
У вересні 1985 року Гарольд Крото, Роберт Керл і Річард Смоллі щодо мас — спектрів парів графіту спостерігали піки, відповідні масам 720 840 а. і представили нову формулу вуглецю, назвавши фулеренами, на ім’я американського архітектора Бакмінстера Фуллера, який використовує форму футбольного м’яча у своїх будівельно-архітектурних структурах.
Фулерени утворюються в процесі випаровування графіту і конденсації сажі, що утворюється, в інертному газі.
Вчені всього світу стверджують, що вуглець – стратегічний матеріал майбутнього. Відкриття фулеренів схоже на відкриття Колумбом Америки. Усього за кілька років ця речовина набула репутації головного будівельного блоку в органічній хімії. Внаслідок цього, його вивчення та застосування досягає такого розквіту, що хіміки стали розглядати його синтез як звичайну справу.
У перспективі планується застосування фулерену як наноструктурного матеріалу, такого як метал-фулеренові плівки, що осаджуються у вакуумі.
Дослідивши структурний склад, хімічну стійкість у кислотних та лужних середовищах, вчені прийшли до висновку про можливість застосовувати фулерен містять матеріали в біомедицини для покриття ендопротезів.
Вже широко застосовується фулерен як складовий компонент в ранозагоювальних, антиопікових препаратах і як сорбент при хімічних отруєннях, а також в косметології в захисних засобах від ультрафіолетових променів.
Японські вчені нещодавно створили ліки від раку на основі фулеренів. Працюють у цьому напрямі й наші вчені. Зокрема, активно і випереджаючи Захід, група вчених з Казані та Чорноголівки повідомила про синтез нових похідних фулерену фармакофорними групами, що дає надію зцілювати людей від лейкемії, використовуючи речовини, що містять фулерен.
Дуже широко застосування фулерену в медицині як складових, що містяться в харчових добавках, антиоксидантах, косметичних та профілактичних засобах, гомеопатичних препаратах та інших лікарських засобів.
Полімери, отримані на основі фулерену, відрізняються великою зносостійкістю, міцністю та до того ж практично не пропускають хвилі та випромінювання будь-якої природи.
Фулерени застосовуються для синтезу металів та сплавів з новими властивостями. Їх починають використовувати як основу для виробництва акумуляторних батарей. Такі акумулятори можуть використовуватись для живлення персональних комп’ютерів та слухових апаратів.
Є ще одна з численних можливостей застосування молекул вуглецю – присадки в олію автомобіля. Такі присадки складаються з фулеренів на 80%, вони особливо ефективні при роботі двигуна, тому що не викликають деформацію вузлів двигуна через мініатюрні розміри і дозволяють замінити процес тертя металів один про одного на тертя між алмазними компонентами, що в кілька разів полегшує процес тертя. При додаванні фулерену в моторне масло, він сприяє створенню ідеальної масляної плівки на деталях двигуна, в кілька разів більш міцної, ніж звичайна масляна, таким чином продовжуючи термін служби двигуна.
Враховуючи все інше, що фулерен — екологічно чистий матеріал, який не виділяє при його виробництві та експлуатації шкідливих речовин, сфера застосування тільки розширюватиметься.
Однак, поки що мало постачальників фулерену на ринку в даний момент. А у промислових масштабах його випускають лише кілька підприємств за кордоном та в Україні.