Реферат подготовила Береславцева Анастасия ИМО НИЯУ МИФИ, У04-04, 2011 г.

Начало 1970-х. Е.Осава предположил существование С 60 ; 1973 г. Д.А.Бочвар и Е.Г.Гальперин: первые теоретические расчеты молекулы фуллерена; 1985 г. Г.Крото совместно с Р.Смолли обнаружил С 60 и С 70 ; 1992 г. Природные фуллерены обнаружены в шунгите; 1996 г. Р.Смолли, Р.Керл, Г.Крото получили Нобелевскую премию по химии за изучение С 60 ; 2010 г. Фуллерены обнаружены в космосе.

Фуллерен

Выделение из конденсированных паров графита при лазерном облучении; Получение путем сжигания графита в электрической дуге в атмосфере гелия; Mitsubishi: метод сжигания углеводорода (фуллерены содержат O 2 ).

В.Колвин: у рыб, плавающих в растворе фуллеренов, происходили негативные изменения в мозге; 2007 г. Харьковские ученые: ошибка американцев заключалась в способе приготовления раствора фуллеренов; Молекула фуллерена не более токсична, чем графит, алмаз или песок.

Новые классы сверхпроводников, полупроводников, магнетиков, сегнетоэлектриков, нелинейных оптических материалов; Новые фуллереновые технологии синтеза алмазов и алмазоподобных соединений сверхвысокой твердости; Новые классы полимеров с заданными механическими, оптическими, электрическими, магнитными свойствами для записи и хранения информации; Новые типы катализаторов и сенсоров для определения состава жидких и газовых сред; Новые классы антифрикционных покрытий и смазок, в том числе, на основе фторсодержащих соединений фуллеренов; Использование в солнечных элементах; Новые классы соединений для фармакологии и медицины, в том числе, противовирусные и нейротропные препараты.

Однослойные нанотрубки Многослойные нанотрубки

Большая отрицательная магнитная восприимчивость; Большая прочность; Сверхпроводимость; Полая внутренность, что теоретически позволяет капсулирование внутрь каких-либо веществ; Капиллярные свойства.

Дуговой разряд (Arc Discharge); Лазерная абляция (Laser ablation); Химическое осаждение из газовой фазы (Chemical vapor deposition, CVD).

Палочки E.Coli до и после обработки нанотрубками

Механические применения: сверхпрочные нити, композитные материалы, нановесы; Применения в микроэлектронике: транзисторы, нанопровода, прозрачные проводящие поверхности, топливные элементы; Для создания соединений между биологическими нейронами и электронными устройствами в новейших нейрокомпьютерных разработках; Капиллярные применения: капсулы для активных молекул, хранение металлов и газов, нанопипетки; Оптические применения: дисплеи, светодиоды; Медицина. В частности, изготовление искуственных мышц. Миниатюрными датчики для обнаружения молекул в газовой среде или в растворах с ультравысокой чувствительностью. Трос для космического лифта.

По прочности на разрыв превосходит сталь в 200 раз; Высокая теплопроводность; Рекордно высокая электропроводность – носители заряда в графене ведут себя как фотоны; Отсутствие запрещенной зоны.

Механические методы; Химические методы; Эпитаксия; Получение графена из раствора.

Замена углеродных волокон в композитных материалах, с целью создания более легковесных самолетов и спутников; Замена кремния в транзисторах; Внедрение в пластмассу, с целью придания ей электропроводности; Оптоэлектроника; Использование в качестве основы для хранения информации; Изготовление бинтов и пластырей из оксида графена; Прозрачное токопроводящее покрытие для солнечных панелей и для мониторов; Более устойчивые к механическому воздействию медицинские имплантаты; Улучшение проводимости материалов; Использование в сенсорных экранах, в ЖКД (жидкокристаллические дисплеи).