МОЛЕКУЛЯРНОЕ РЕГБИ

МОЛЕКУЛЯРНОЕ РЕГБИ

В 1985 году американцы Р. Смолли, X. Крото и Р. Керл получили макромолекулы, состоявшие из 60 или 70 атомов углерода. По форме они напоминали мячи для футбола или регби, «склеенные» из шести- и пятигранных ячеек. Новые вещества были названы фуллеренами в честь известного американского архитектора: в середине XX века Ричард Бакминстер Фуллер проектировал крыши зданий в виде сеток из гекса- и пентагонов. Шаровидную молекулу из 60 атомов стали называть бакиболом — «мячом Бака».

Позже были получены фуллерены с большим или меньшим числом атомов (28, 78,84, 90 > 100) и более разнообразными формами. Обнаружились и сильно удлиненные фуллерены — бакитьюбы, закругленные на концах «трубки» из сотен атомов углерода. Наиболее стабильными оказались те вещества, в которых пятиугольники не касаются 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 занимались в лабораториях по всему миру, были определены их структурные и физические свойства. В 1996 году первооткрыватели 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 «фуллереновом» 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 для доставки газа из России во все страны Европы и даже обратно. Кстати, нанотрубки бывают и разветвленными, и замкнутыми в кольцо. Фактически такая труба — это одна или несколько графитовых 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 поперечнике десятка атомов. Идея, которая помогла ученым, оказалась простой: они вспомнили о карандаше!

В 2004 году группа 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 нанометров. Новый материал назвали графеном.

Автор

Запись опубликована 31 Март 2011 в разделе Нано