Как это обычно и бывает, открытие чего-то нового и уникального происходит как побочный эффект. То же самое произошло и с фуллеренами. Их обнаружили при изучении процессов образования и состава межзвёздного вещества еще в конце 1960-х годов. Спустя 20 лет было обнаружено присутствие молекул с длинной углеродной цепью (цианополиинов) в межзвёздном пространстве и вблизи красных гигантов.
В 1985 году группа ученых — Роберт Кёрл, Харольд Крото, Ричард Смолли — исследовала масс-спектры паров графита, полученных при лазерном облучении твёрдого образца, и обнаружила кластеры, состоящие из 60 (С60) и 70 (С70) атомов углерода. В 1990 году В. Кретчмер, Лэмбом, Д. Хаффманом и др. разработали метод получения граммовых количеств фуллеренов путём сжигания графитовых электродов в электрической дуге в атмосфере гелия при низких давлениях.
Так что же из себя представляет этот самый фуллерен? Фуллерены — это аллотропная модификация углерода, молекулы которой представляют собой полые сферические образования, образованные правильными пяти- и шестигранниками из атомов углерода. Если перевести на понятный язык, то фуллерен — это особый вид молекулярного соединения, отличающийся повышенной прочностью и похожий на футбольный мяч. Вот только размер такого мяча всего 1 нМ. В природном виде фуллерен содержится в шунгите и морском воздухе. Так же он образуется в результате разряда молнии и при горении природного газа. В твердом виде он присутствует в космосе.
Так неприглядно выглядит фуллерен С60 вживую.
Исследование этих молекул шло полным ходом, и в результате этих изучений они нашли свое применение в различных сферах — от электроники до медицины. Так в частности при помощи фуллерена лечат ВИЧ. Но нас же больше этот продукт интересует с трибологической точки зрения.
Фуллерены придают маслу необычный цвет.
Выяснилось, что фуллерен С60, добавленный в моторное масло, инициирует на поверхностях деталей трения защитную фуллерено-полимерной плёнку. Ее толщина всего 100 нм но этого вполне достаточно для надежной защиты деталей от термического и окислительного разрушения. Причем несущая способность узлов трения в присутствии фуллеренов возрастает в 2-3 раза. Помимо этого, улучшается и термостабильность масла. Значительно лучше идет и приработка деталей во время обкатки двигателя.
Несомненно, моторное масло так же способствует образованию масляной пленки на деталях двигателя, но именно благодаря C60 процесс образования этой пленки происходит намного быстрее. Фуллерены, словно катализатор, ускоряют этот процесс, и в результате получается прочная защита, которая в итоге и продлевает жизнь двигателю. Если плёнка случайно повреждается, например, из-за увеличения нагрузки, то процесс трибополимеризации снова запускается и восстанавливает её целостность. Чудеса, одним словом.
Мы на базе нашей лаборатории планируем провести серию экспериментов с этим уникальным продуктом и, конечно же, поделимся с вами результатами этих тестов. Следите за публикациями.
Кстати. Фуллерены получили своё название в честь американского инженера и архитектора Ричарда Бакминстера Фуллера. Он в 1954 году впервые построил геодезический купол, состоящий из шести- и пятиугольников.
А вы верите в фуллерены? Проголосуйте и выскажитесь в комментариях.
