Фуллерены

В конце 20 века ученые отчасти объяснили причины целебного действия шунгита. Как выяснилось, этот минерал в основном состоит из углерода, значительная часть которого представлена молекулами сферической формы — фуллеренами.

фуллереныФуллерены — Особая углерода форма , которая была открыта вначале в научных лабораториях  при попытке моделировать процессы , происходящие в космосе , а  позднее обнаружена в земной коре. О значении открытия говорит тот факт, что ученые, занятые разработкой этой темы , в 1996 году получили Нобелевскую премию по химии — профессор Роберт Ф. Керл, Jr, профессор Сэр Гарольд Крото и профессор Ричард Е. Смолли.

Чтобы понять природу чудодействия шунгита , необходимо немного более подробно рассмотреть свойства фуллеренов. До недавнего времени считалось , что углерод имеет только три  формы существования — алмаз, графит и карбин. Эти вещества отличаются своим строением.

Свойства фуллеренов

Каждый атом углерода в структуре алмаза расположен в центре тетраэдра, вершинами которого служат четыре ближайших атома. Такая структура определяет свойства алмаза как самого твердого вещества, известного на Земле.

Атомы углерода в кристаллической структуре графита формируют шестиугольные кольца, образующие, в свою очередь, прочную и стабильную сетку, похожую на пчелиные соты. Сетки располагаются друг над другом слоями, которые слабо связаны между собой. Такая структура определяет специфические свойства графита: низкую твердость и способность легко расслаиваться на мельчайшие чешуйки.

А вот молекула фуллерена представляет сферическую поверхность, которая образована из шестиугольников и пятиугольников. Природой задана четкая последовательность этого каждый шестиугольник граничит соединения тремя шестиугольниками и с гремя пятиугольниками, а каждый пятиугольник граничит только с шестиугольниками. Атомы углерода, образующие сферу, связаны между собой сильной связью.

Благодаря своему шарообразному строению фуллерены оказались идеальной смазкой. Они катаются , словно шарики размером с молекулу между трущимися поверхностями. Комбинируя внутри углеродных шаров разные атомы и молекулы, можно создавать самые фантастические материалы.

Использование фуллеренов

Фуллерены можно использовать в медицине, ракетном строительстве, в целях военных, электронике, оптикоэлектронике, машинном производстве , в производстве технической продукции, компьютеров и др ., И во всех случаях рабочие параметры оборудования значительно улучшаются, качество повышается, технологии становятся более эффективными и простыми .

Например , американские исследователи разработали технологию, которая позволяет на любую поверхность нанести тончайшие элементы солнечных батарей — они представляют собой многослойную полимерную пленку, содержащую все те же фуллерены . Такие элементы обладают пока примерно в четыре раза более низким коэффициентом полезного действия, чем на основе традиционные батареи кремния, но и они значительно проще дешевле в производстве. Возможно, уже в ближайшем будущем промышленность начнет выпускать солнечные батареи рулонами — как обои.

А в одном из университетов Швеции в ходе опытов с фуллеренами неожиданно для самих ученых был получен слоеный материал , напоминающий фольгу , проложенную тонкими слоями бумаги. Прозрачный и гибкий материал оказался магнитом и свои свойства сохранял при температуре свыше 200 градусов . Его вполне возможно использовать для создания компьютерной памяти с помощью записи лазерным лучом. Благодаря этому достигается очень высокая плотность носителя информации.

Большие надежды связаны с применением фуллеренов в медицине. Почти идеальная сферическая структура молекулы фуллерена и микроскопический размер ( диаметр 0,7 нм), позволяют ученым рассчитывать на то , что эти молекулы смогут создать механическое препятствие для проникновения вирусов в клетки зараженного организма . Обсуждается также и создания идея противораковых препаратов на основе водорастворимых соединений фуллеренов с внедренными внутрь радиоактивными изотопами. Введение такого лекарства в ткань позволит избирательно воздействовать на пораженные опухолью клетки, препятствуя их дальнейшему размножению.

Пока основное препятствие на пути разработок связано с высокой ценой искусственных изотопов. Стоимость фуллеренов высшего сорта составляет около 900 долларов США за грамм, более низкого качества — около 40 долларов за грамм в зависимости от степени чистоты фуллеренов.

Эти «недостатки» искусственных фуллеренов искупают фуллерены природные, которые были в земной коре обнаружены после открытия уникального вещества в научных лабораториях.
Впервые о земном существовании уникального вещества научный мир узнал после того, как один из бывших советских ученых исследовал в Аризонском университете ( США ) образцы карельских шунгитов, и, к удивлению, обнаружил там углеродные глобулы с фуллеренами . После этого и начался интенсивный поиск других пород , содержащих фуллерены , возникли вопросы об их происхождении на Земле.

Позднее земные фуллерены были найдены в Канаде , Австралии и в Мексике — и в каждой из этих стран они были обнаружены на местах падения метеоритов. При этом некоторые фуллерены были заполнены: внутри оболочек находились атомы гелия. Странным оказался тот факт, что фуллерены хранили не гелий  — изотоп -4, который обычно присутствует в земных породах, а редкий для Земли изотоп гелий -3.

По мнению ученых такие фуллерены могли образоваться только в космических условиях, в так называемых углеродных звездах или в их  ближайшем окружении.

Удалось определить и время появления фуллеренов на Земле. Кратер от падения канадского метеорита образовался около двух миллиардов лет назад, в архейскую эру, когда еще Земля была безжизненна , «безводна» и «пуста». Другие фуллерены были на границе отложений пермского и триасового периодов, их возраст оценен в 250 млн. лет. Именно тогда в Землю врезался гигантский астероид, вызвавший катастрофические разрушения.

Вот такие они загадочные шунгитовые фуллерены.

Посмотреть шунгитовые изделия