Около 20 лет назад ученые открыли уникальные свойства углеродов, так называемые нанотрубки. Как оказалось атомы углерода могут образовывать сферические молекулы – С60 (фуллерены).

Фуллерены

Молекула фуллерена С60 содержит фрагменты с пятикратной симметрией (пентагоны), которые запрещены природой для неорганических соединений. Поэтому молекулу фуллерена следует признать органической молекулой.

В фуллерене плоская сетка шестиугольников (графитовая сетка) свернута и сшита в замкнутую сферу благодаря пятиугольникам.

Фуллерит

Сгруппированные молекулы фуллерена образуют кристалл, минимальным структурным ядром которого является не атом углерода, а молекула фуллерена. Такое образование получило название фуллерит.

Он относится к веществам, являющимся связующим звеном между органическими и неорганическими веществами.

 

 

 

Самое интересное в фуллеренах п у с т о т а, которая остается в середине "футбольного мяча".

Благодаря своему сетчато-шарообразному строению фуллерены оказались идеальными наполнителями и идеальной смазкой Потому что в эту пустоту можно при желании поместить, что угодно: от газов до частей генов и др. фуллеренов.

Комбинируя внутри углеродных шаров разные атомы и молекулы, можно создавать самые фантастические материалы будущего.

Фуллерен не токсичен, не подавляет здоровые клетки, а наоборот, помогает работать всем биологическим структурам организма. Все целебные свойства фуллерена в воде резко усиливаются.

 

С540

Нанотрубки

Атомы углерода могут образовывать не только сферические молекулы, но и трубки нанометрового диаметра, состоящие из миллионов атомов: C1.000.000

 

 

 

 

Различают металлические и полупроводниковые нанотрубки.

Металлические нанотрубки проводят электрический ток даже при абсолютном нуле температуры. Проводимость полупроводниковых трубок равна нулю при абсолютном нуле и возрастает при повышении температуры.

Углеродные нанотрубки (УНТ) являются перспективным материалом с широким спектром потенциального использования: от наноэлектроники до водородной энергетики и медицины.

В области наноэлектроники УНТ открывают новые пути модификации современных СБИС (сверхбольших интегральных схем), новые возможности формирования 3d-структур на планарных интегральных схемах.

Для наноэлектроники также большой интерес представляет инкапсулирование молекул внутри углеродных ‘клеток’, которое может рассматриваться как особый вид легирования.

Внедрение молекул или молекулярных систем внутрь нанотрубок позволяет изменять свойства последних. К примеру, существуют молекулы, которые, будучи помещенными внутрь УНТ, могут менять ее проводимость. Это весьма перспективно не только для создания элементов интегральных наносхем, но и элементов памяти.

Нанокомпозиты с углеродными наносруктурами

Одним из путей решения проблемы повышения физико-механических свойств материалов является создание композитов, которые формируются из структурно неоднородных веществ различными методами в зависимости от исходной структуры матрицы.

В настоящее время наиболее активные исследования проводятся для композитов на основе металлов, таких как титан; никель; вольфрам; алюминий; медь; железо и др. Значительное количество исследований выполнено для композитов на полимерной основе. В последние годы активные исследования проводятся для материалов на основе цементных вяжущих.