История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 2

В конце 90-х гг. многие ученые в естественных условиях изучали токсичность молекул C₆₀. Исследования in vivo на мышах последствий внутримышечного введения больших доз фуллеренов не подтвердило предположений о высокой токсичности этих веществ^{706}. Доза в 5000 мг в пересчете на 1 кг массы тела животных оказалась вполне безвредной для грызунов. Вредное воздействие смеси C₆₀ и C

₇₀ не было обнаружено и при оральном введении доз до 2000 мг на 1 кг массы животных^{707}. Напротив, появились публикации, авторы которых предлагали использовать растворы C₆₀ для защиты грызунов от токсикации, например, тяжелыми металлами^{708}. Также высказывались предположения, что фуллерены способны связывать свободные радикалы в печени животных и человека.

Еще одной важной вехой в истории становления нанотехнологий следует считать выход в свет в 1986 г. нашумевшей книги К.

Э. Дрекслера «Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology». В этом бестселлере автор изобразил мир, который удивил и впечатлил читателя^{709}. Дрекслер писал, что использование нанотехнологий сможет радикальным образом изменить многие научные представления человека. Например, автор уверен, что со временем всю информацию, хранящуюся в Библиотеке Конгресса США, можно будет уместить в одной микросхеме, размеры которой не превысят кусочка сахара. В своей книге Дрекслер описал крошечные универсальные ассемблеры — машины, которые могут строить объекты атом за атомом и применяться в качестве медицинских роботов.

^{Ким Эрик Дрекслер}

^{Сумио Ииджима}

Следующим шагом в триумфальном шествии нанотехнологий явилось исследование углеродных нанотрубок, хотя точную дату их открытия назвать нельзя (см. цв. иллюстрации к данной главе). Общеизвестным является тот факт, что в 1991 г. структуры многостенных нанотрубок изучал японский физик С. Ииджима^{710}. Тем не менее, существуют более ранние свидетельства открытия этой модификации углерода^{711}.

В 1952 г. советские ученые Л.В. Радушкевич и В.М. Лукьянович сообщали об электронно-микроскопическом наблюдении углеродных волокон диаметром порядка 50–100 нм, полученных при термическом разложении угарного газа на железном катализаторе^{712}. К большому сожалению, эти исследования не получили дальнейшего продолжения.

В 1976 г. группа японских ученых опубликовала ряд работ с описанием тонких углеродных трубок с диаметром менее 10 нм, приготовленных методом конденсации из паров, однако более детального исследования структуры полученных материалов не было проведено. Годом позже советские химики из Института катализа СО АН СССР при изучении зауглероживания железохромовых катализаторов, используемых в процессах дегидрирования органических соединений, при электронно-микроскопическом анализе поверхности зарегистрировали образование «пустотелых углеродных дендритов»^{713}

. В опубликованной статье был предложен механизм их образования и описано строение стенок. В 1986 г. М.Ю. Корнилов не только предсказал существования одностенных углеродных нанотрубок (УНТ), но и высказал предположение о вероятности их сверхвысокой упругости^{714}.

Метод получения многостенных УНТ электродуговым испарением графита и высказанные гипотезы о том, что одностеннные УНТ могут обладать уникальными электрофизическими свойствами^{715}, подогрели интерес научного сообщества к изучению этих материалов.

В 1993 г. С. Ииджима сообщил о получении одностенных УНТ^{716}. C этого момента к исследованию физико-химических свойств УНТ подключились многие ученые. Одновременно специалисты вели разработку новых технологий получения этих материалов. Метод электродугового синтеза УНТ был сложным и требовал большого количества электрической энергии. Тем не менее, на протяжении целого ряда лет он оставался единственным универсальным способом для получения различных типов углеродных наноматериалов. Однако не удавалось справиться с самой существенной проблемой этого метода — неравновесностью процесса при горении дуги. В свое время электродуговой метод пришел на смену лазерной абляции. Установка для абляции представляет собой обычную печь с резистивным нагревом, дающую температуру 1200 °С. Чтобы получить в ней более высокие температуры, достаточно поместить в печь образец графита и направить на него лазерный луч, сканируя всю поверхность мишени. При использовании дорогостоящих установок с короткоимпульсным лазером в 1995 г. были получены одностенные УНТ^{717}.