4. Основные направления применения фуллеренов и фуллереносодержащих смесей
. Создание новых конструкционных материалов с уникальными свойствами для использования в строительстве инженерно-технических сооружений и в изготовлении средств индивидуальной защиты.
Тканые материалы специального назначения (ленты, полотна, паруса, канаты, сверхпрочные нити) на основе полимерных молекул, модифицированных фуллеренами;
Радиозащитные материалы на основе графитов, модифицированных фуллеренами;
Бетонополимеры повышенной прочности;
Сверхпрочные (выше твердости алмаза) насадки специального инструмента.
. Улучшение эксплуатационных характеристик транспортных средств и других специальных механизмов.
Сверхпрочные (выше твердости алмаза) насадки специального инструмента.
Антизадирные составы для узлов, работающих в условиях повышенных нагрузок;
Композиты тормозных колодок скоростных транспортных средств наземного и авиационного транспорта с повышенными теплоотдачей и износоустойчивостью;
Модифицированные древесные композиты дейдвудных и аналогичных подшипников на деревянной и резинотехнической основе;
Смазывающе-охлаждающие технологические составы, увеличивающие жизнеспособность инструмента.
. Получение новых композиционных материалов электротехнического назначения.
Композиционные материалы скользящих сильноточных электрических контактов с повышенным ресурсом работы;
Термомодифицированные материалы электродов для химических источников тока;
Элементы сверхпроводящих конструкций на основе фуллереновых интеркалятов
. Получение новых композиционных материалов для оптического и радиоэлектронного противодействия.
Материалы защитных экранов антилазерного назначения;
Материалы для стелс-технологий различного назначения;
Материалы устройств для корреляции лазерного изображения в системах наблюдения и обработки спутниковой информации (высокоразрешающие динамические голограммы).
. Создание материалов и микроэлектронных изделий специального назначения.
Материалы дифракционных ветвителей в волоконно-оптических сетях;
Алмазоподобные пленки высокого совершенства;
Материалы новейших микросенсоров;
Электрооптические модуляторы света, в том числе многоканальные, и модуляторы на эффекте «свет-свет».
. Разработка новых технологий в медицине.
Материалы эффективного диализа применительно к сильнодействующим ядовитым веществам в полевых условиях;
Высокоэффективные сорбенты для стационарных защитных систем.[3]
5. История использования Фуллеренов
Группа специалистов из двух исследовательских организаций штата Вирджиния VCUHS (VirginiaCommonwealthUniversityHealthSystem) и LunaInnovations предложили использовать для лечения аллергии химические
свойства фуллеренов. Учёные обратили внимание на "умение" фуллерена взаимодействовать со свободными радикалами - химическими молекулами, имеющими неспаренные электроны. Так, фуллерен C60легко присоединяет свободные радикалы, чем и нейтрализует их. Ряд предыдущих исследований показал, что такая особенность фуллеренов может использоваться для защиты нервных клеток от разрушающего действия свободных радикалов. Этот факт очень заинтересовал иммунолога Кристофера Кепли (Christopher L.Kepley) из VCUHS, и он вместе с коллегами решил провести исследование этих особенностей для лечения аллергии. Для этого доктор пригласил к сотрудничеству специалистов из LunaInnovations - фирмы, занимающейся исследованиями в сфере нанотехнологий.
Благодаря усилиям этой компании был создан фуллерен, в который интегрированы дополнительные функциональные группы, повышающие растворимость этих частиц. Затем учёные внедрили эти модифицированные фуллерены мышам в так называемые тучные клетки - клетки соединительной ткани, играющие большую роль в воспалительных процессах при аллергии. После этого мышей подвергли действию аллергенов. Оказалось, что у таких животных сила аллергической реакции резко уменьшилась. Причиной тому - уменьшение выброса гистамина (вещества, вызывающего патологические реакции при аллергии) в 50 раз, а также ослабление действия трёх десятков других веществ аналогичного действия. По данным Кепли, это происходит из-за связывания растворёнными фуллеренами свободных радикалов, возникающих при аллергии.[4]
Не так давно японские ученые сообщали, что нашли лекарство против рака на основе фуллеренов. В то же время, работы в этом направлении активно ведут и в России, зачастую опережающие зарубежные. В частности, группа ученых из Казани и Черноголовки опубликовала статью, в которой сообщают о синтезе новых производных фуллеренов с фармакофорными группами. В работе приведены данные о синтезе, рентгеноструктурном анализе и биологической активности этих веществ. В ходе исследования было впервые установлено, что нитроксидные метанофуллерены проявляют в комбинации с препаратом циклофосфамид противораковую активность против лейкемии, хотя введение этих веществ по отдельности в тех же дозах положительного эффекта не дает.
В перспективе фуллерены могут быть применены как наноструктурные материалы. Одним из типов таких материалов являются металл-фуллереновые плёнки, осаждаемые в вакууме. Уже при малых концентрациях фуллеренов в плёнках титан-фуллерен структурообразующие частицы имеют округлую форму и размеры 15-40 нм, поэтому добавление фуллеренов в сплавы может служить способом создания нано-материалов.
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 сохранял свои свойства даже 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.
Использование фуллеренов в качестве присадки к смазочному маслу существенно (до 10 раз) снижает коэффициент трения металлических поверхностей и соответственно повышает износостойкость деталей и агрегатов.
Корпорация MitsubishiChemical продемонстрировала на Международной выставке фотогальванических элементов в Японии (PV Expo 2009) свои последние разработки в сфере солнечной энергетики. Компания показала свои органические тонкопленочные солнечные элементы, которые, имея площадь всего в 2 кв. мм, вырабатывают электричество с коэффициентом преобразования в 4,9%.
В органических тонкопленочных солнечных элементах от MitsubishiChemical используются производное соединение фуллерена в качестве материала n-типа и разработанный компанией "бензопорфирин (BP)" - он выступает в роли материала p-типа. Компания создала бензопорфирин для изготовления TFT, которые должны были комплектоваться в электронную бумагу и OLED, еще в 2006 году. Затем было решено использовать новый материал для изготовления солнечных элементов.[1]
Заключение
В перспективе фуллерены могут быть применены как наноструктурные материалы. Одним из типов таких материалов являются металл-фуллереновые плёнки, осаждаемые в вакууме. Уже при малых концентрациях фуллеренов в плёнках титан-фуллерен структурообразующие частицы имеют округлую форму и размеры 15-40 нм, поэтому добавление фуллеренов в сплавы может служить способом создания нано-материалов.
В одном из университетов Швеции в ходе опытов с фуллеренами неожи-данно для самих ученых был получен слоеный материал, напоминающий фольгу, проложенную тонкими слоями бумаги. Прозрачный и гибкий материал оказался магнитом и сохранял свои свойства даже 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.
Список использованных источников
. Википедия свободная энциклопедия. Статья Фуллерены. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Фуллерен
. 1.5Получение фуллеренов, углеродныенанотрубки Режим доступа: http://do.gendocs.ru/docs/index-15893.html?page=4
. «Нео Тек продукт» Применение фуллеренов и фуллереносодержащих смесей. Режим доступа:http://www.neotechproduct.ru/application
. Статья Фуллерены - Новая аллотропная форма углерода Режим доступа:http://www.sibsauktf.ru/courses/fulleren/g1.htm