Двадцать пять лет – срок для нанотехнологиии немалый. Оглядываясь назад в 1985 год, мы видим, что сканрующий туннельный микроскоп уже изобретен, а атомно-силового микроскопа еще нет. Уже прошло 25 лет с момента знаменитой лекции Ричарда Фейнмана «Там, внизу, еще полно места», но остается еще 15 лет до запуска Национальной инициативы по Нанотехнологиям в США. Независимый самоуправляемый профсоюз «Солидарность» был создан в Польше за 5 лет до этого, а Советский союз перестанет существовать только через шесть лет. Я появилась на свет только через год, а фуллерен С60 – как раз тогда. И через 11 лет, в 1996 году, его создатели, Курл, Крото и Смолли, разделили Нобелевскую премию по химии.
Статья в Nature была озаглавлена кратко и емко: «С60: Бакминстерфуллерен». Статья по размеру не превосходит двух страниц, в качестве иллюстрации приводится фотография футбольного мяча, а дополнительная информация отсутствует. «Мы просим прощения за большое количество символов в таком забавном, но очень подходящем названии, выбранном нами для частиц С60, - извиняются авторы в конце статьи. – Для такой уникальной и химически важной структуры должно быть выбрано более подходящее название. В голову приходит несколько вариантов (например, болен (bollene), сферен, соккерен, карбосоккер), но мы хотели бы оставить вопрос номенклатуры для подходящего консенсуса.» Но название бакминстерфуллерен закрепилось, точно также, как и другое, более ласковое, хоть и менее поэтичное – бакиболл.
Крото с коллегами предположил, что молекула С60 имеет усеченную икосаэдрическую структуру (то есть состоит из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников), но подтвердить этого для своей статьи 1985 года они не могли. Группа ученых в Экстоне пыталась оспорить это утверждение, говоря, что молекулы на самом деле плоские, и обоснованному свидетельству структуры усеченного икосаэдра пришлось ждать появления нового метода создания большого числа молекул С60 и СТМ-изображений этих образцов. (На самом деле, группа в Экстоне наблюдала свидетельства образования кластеров из 60 атомов углерода в масс-спектрах, но не придала этому значения.)
Сегодня для читателя может быть удивительно, что статья не начинается со слов о потенциальном применении нового открытия. Ни слова о биосенсорах, доставке лекарств, наноэлектронике, квантовых компьютерах или другой передовой области нанотехнологиии. Ученые написали, что их детище можно использовать как суперсмазку, но и то только мельком в самом конце статьи. Они начинают статью словами о том, что толчком для проведения их работы было желание лучше разобраться в механизмах образования в космосе длинных углеродных цепей. Может быть, это не так плохо: хотя за последние десятилетия наука ушла в сторону от теорий и характеристик материалов к созданию устройств с функциональными свойствами, эти свойства могут быть слишком далеки от реалий мира.
Хотя стоит признать, что молекула С60 не очень преуспела во всякого рода практических применениях, это никак не умаляет ее значения во многих областях фундаментальной науки. Демонстрация корпускулярно-волнового дуализма на примере молекулы С60 в 1999 году стало поворотным пунктом в развитии квантовой механики, и позже та же группа ученых продемонстрировала и волновое поведение более крупных молекул фторированного фуллерена (С60F48). Длинный список других примеров включает изготовление транзистора на основе одной молекулы С60, демонстрация сверхпроводимости в этом транзисторе, необычная сверхпроводимость фуллерида цезия, упорядочение молекул С60 на поверхности…
Не надо забывать и о том, что фуллерен стал первым в серии углеродных материалов, заставляющих замирать сердца ученых в течение последних двух десятилетий. Углеродные нанотрубки сконцентрировали на себе внимание в 1990-х годах и до сих пор являются объектом бесчисленного числа публикаций, а интерес к графену не только не собирается спадать, но открывает себе все новые пути, включая Нобелевскую премию этого года. Огромная часть внимания к графену и нанотрубкам вызвана потенциальной возможностью их применения в электронике. Бакминстерфуллерен может уступать свои позиции конкурирующим аллотропам в этой – и в других – областях, но он все еще не теряет способности удивлять, например, открытием молекул С60и С70 в космосе. И поскольку работа по открытию бакиболла была вызвана проблемами астрофизической химии, можно сказать, что история этой замечательной молекулы сделала первый круг своего развития.
