Этот рассказ начинается с удивительного архитектора 20 века по имени Ричард Бакминстер Фуллер (12 июля 1895 — 1 июля 1983), прославившего себя на весь мир cвоим архетектурным сооружением павильёна американской экспозиции международной выставки Expo 67.
Ему, человеку с нелёгкой судьбой, новатору, мыслителю и экперементатору было тогда уже 73 года.
В его честь учёные назвали открытые ими молекулы углерода, которые по их мнению, проявляли ту же форму. Так их и называют с 1985 года — Фуллерены.
Выдающаяся «биосфера» Ричарда Бакминстера Фуллера стала одним из символов города Монреаль. Геодезический купол диаметром 76 м и высотой 62 м, представлял собой конструкцию из стальных труб, обтянутых полимерной тканью.
Внутри располагались 4 стальные платформы, разделенные на 7 уровней. Их соединял 37-метровый эскалатор — самый длинный из построенных к тому времени.
«Кружевному куполу» пришлось пережить пожар, который случился в мае 1976 года — вся полимерная оболочка сгорела, но каркас уцелел.
Оставшийся нетронутым, он простоял заброшенным до 1990 года, когда Министерство охраны окружающей среды Канады выкупило здание за 17,5 миллионов долларов, чтобы устроить в нем интерактивный музей, посвященный охране окружающей среды.
Фуллерены были открыты в1985 г, когда Бакмистера Фуллера уже не было в живых. Это сенсационное событие оказало сильное влияние на всю мировую науку.
Группа англо-американских ученых, а именно Гарольд Крото, Роберт Кёрл и Ричард Смолли, открыли фуллерены — новые молекулы, состоящие из одних атомов углерода, и получили в 1996 г. Нобелевскую премию по химии
Необычность этого открытия состояла, в том, что оно было связано с углеродом — одним из наиболее распространённых на земле элементом.
Углерод был известен человеку уже в глубокой древности в виде угля, сажи, позже в виде алмаза, графита, его многочисленные соединения были всесторонне изучены, так что в области углерода никто никаких открытий не ожидал. Но открытие произошло именно здесь, в химии углерода.
Хорошо известно, что атом углерода в своих соединениях образует длинные углеродные цепи или плоские циклические структуры, а вот, новые молекулы углерода имели СФЕРИЧЕСКОЕ (!) строение.
Атомы углерода располагались на сферической поверхности, а внутри молекулы была пустота Чудеса, в которые трудно было поверить! Гарольд Крото приравнял открытие фуллеренов по значимости к открытию Америки Колумбом.
Для структуры открытой молекулы С70 был предложен многогранник эллипсоидной формы. Таких молекул химики ещё не знали! Именно в этих сферических молекулах и заключалась научная сенсация сделанного открытия.
Новорожденным соединениям надо было дать имя. Гарольд Крото вспомнил своё посещение международной выставки в Монреале в 1967 г. И молекула С60 в виде усечённого икосаэдра вызвала у него ассоциацию с геодезическим куполом Бакминстера Экспо-67 в Монреале, поэтому Крото и предложил назвать молекулу С60 в честь архитектора «бакминстерфуллерен», а другие подобные молекулы в виде выпуклых многогранников – «фуллеренами».
Строение фуллеренов в виде многогранников было гипотезой. Но, как сказал Г. Крото в своей Нобелевской лекции, «такая молекула настолько прекрасна, что она должна быть правильной».
Через пять лет физико-химические исследования подтвердили эту гипотезу. И чудо стало реальностью: молекулы углерода могут иметь сферическое строение! В 1996 г. Роберт Кёрл, Гарольд Крото и Ричард Смолли получили Нобелевскую премию по химии за открытие фуллеренов.
А в 2010 году были найдены самые крупные молекулы в космосе группой астрономов во главе с Яном Ками (Jan Cami) Они были найдены в планетарной туманности Tc 1, что лежит в созвездии Жертвенника и удалена от нас на расстояние 6500 световых лет и впервые идентифицированы как фуллерены, а именно углеродные молекулы C60 и C70.
Учёные считают, что облака фуллеренов — это отражение краткого этапа в жизни звезды, когда она сбрасывала слои, богатые углеродом.
На картинке видны круглые, как футбольный мяч, молекулы C60, также называемые бакиболами, и чуть более вытянутые, похожи на мяч для регби C70. Открытие фуллеренов прогремело в научном мире подобно взрыву и отозвалось как эхо в различных научных сферах.
Наиболее сильно этот взрыв задел химиков. Перед ними открылась заманчивая перспектива получения новых соединений из ранее неизвестного строительного блока. Сферические молекулы имеют внутри полость, в которую можно вставить другой атом или молекулу.
Такие «фаршированные» фуллерены как на последней картинке уже получены с атомом бора, солями металлов и др. — их в науке называют эндоэндральными. С ними связывают перспективу хранения ядовитых радиоактивных материалов
Открытие фуллеренов внесло мощную струю в новое направление технологии, называемое нанотехнологией.
Приставка «нано» в переводе с греческого означает «карлик». Нанотехнология – это научное направление, которое изучает свойства и закономерности поведения частиц, имеющих хотя бы в одном измерении менее 1 нанометра.
(Нанометр – это одна миллиардная часть метра). Диаметр молекулы фуллерена составляет 0.7 нм. Из-за малого размера и уникальных свойств фуллерены стали визитной карточкой нанотехнологий.
Какими могут быть материалы будущего? Сегодня ведутся разработки материалов, о которых раньше люди могли только мечтать.
Некоторые уже созданы и только ждут своего часа. Они дешевле, прочнее, качественнее, лучше во всех отношениях. Их разработки идут полным ходом. На снимках можно с интересом познакомиться с некоторыми из них.
На 99,8% аэрогель состоит из пустого пространства, что делает его полупрозрачным.
Углеродные нанотрубки в 300 раз прочнее стали. Из такого материала можно строить башни в сотни километров высотой.
Алмазы прочны, но агрегированные алмазные наностержни (так называемые аморфные фуллерены) прочнее.
После алмазного века мы вполне можем попасть в век фуллеренов, а наши технологии будут более сложными.
Если мы встретимся за чашечкой кофе в 2020 г., мы, скорее всего, будем одеты в электронную одежду. Зачем носить с собой электронные гаджеты, которые легко потерять, если можно просто носить с собой компьютеры из электронной ткани.
Заканчивая рассказ, хочется добавить информацию из собственных исследований сакральной геометрии.
Является ли геометрия квазикристаллов и фуллеренов фрактальной?
Мои наблюдения говорят — «да», и постараюсь убедить вас в этом. Это исходит из рассмотрения обьёной фрактальности вибрирующей пространственной сферы, у которой появляются вспученностии или узлы.
Они то как раз и представляют собой вершины геометрических фигур Платона. Мои исследования привели меня к модели заполнениния пространства додекаэдра.
Из этого стало ясным, что если пространство вибрирующей сферы фрактально то и его проекции на плоскости фрактальны, и это тоже представляет собой интерес для исследований.
Священный додекаэдр, как и икосаэдр является сферической вибрирующей матрицей и такие матрицы стихий были названы во времена Платона Эфиром и Водой. У них 12 мерная и 20 мерная симметрия. И такие тонкоплёночные «мыльные пузырьки» с абсолютной точностью объединяются друг с другом.
12 додекаэдровых пузырьков соединяются друг с другом и точно укладываются в единый пульсирующий додекаэдр, удерживающий их в общем пространство, а оно, является в свою очередь, новым фракталом – новым пузырьком, который обьединяется с себе подобными в новом, ещё более крупном додекаэдровым пузыре хронооболочки, и таким животрепещущим формирваним нет конца.
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.