Углерод, наравне с кислородом и водородом, является основой жизни на Земле. Его доля составляет 15% биомассы планеты. Углерод способен образовывать миллионы соединений с другими веществами. Все его аллотропные формы уникальны по своим свойствам.
Относительно недавно в 1985 году открыт бакибол, наиболее известный из класса фуллеренов, молекула которого состоит из 60 атомов углерода, расположенных в форме «футбольного мяча». Открывшие его ученые в 1996 году получили Нобелевскую премию по химии. Открытие фуллеренов и нанотехнологий по значимости можно сравнить с изобретением колеса, а молекула С60 была признана самой красивой в известной человечеству Вселенной. И это не просто громкие слова.
Образование природных фуллеренов, например в минерале шунгит (название дано по месту его обнаружения — село Шуньга, Карелия), длится от 600 млн до 2 млрд лет. Ученые же научились синтезировать их на специальном оборудовании, но это очень дорогостоящий процесс, в результате чего фуллерен получается дороже золота.
Изучение фуллерена находится на стыке химии, физики, биологии и математики. Применение фуллерена разнообразно. Одно из них — создание наноматериалов для зон повышенных нагрузок, например двигателей. Водный раствор с встроенным в молекулу воды бакиболом является мощным антиоксидантом, то есть он способен нейтрализовать свободные радикалы — причину многих болезней. Интересны также опыты французских ученых, которые после включения фуллерена С60 в рацион мышей получили почти удвоение продолжительности их жизни. Идеальное «лекарство от старости».
В прошедшем 2021 году ученым удалось решить задачу синтеза алмазного стекла также благодаря фуллерену. Полученное стекло обладает твердостью в 113 ГПа, что превосходит твердость алмаза. Другие исследования открывают перспективы в индустрии альтернативных источников энергии, а именно использования бакиболов в качестве молекулярных контейнеров для хранения водорода, что решает архисложную проблему его транспортировки, поскольку водород очень легкий.
Дальнейшим развитием микроэлектроники, которая достигла предела миниатюризации, является молекулярная электроника, где в качестве устройств выступают отдельные молекулы. Эта наука также уделяет пристальное внимание фуллеренам в качестве основы для построения углеродного диода.
