Фуллерен С60, С70, фуллеринол, сажа

С60 и С70 Фуллерены - наночастицы, образованные определенным (обычно 60 или 70) числом атомов углерода, организованных в сферический каркас.

Форма выпуска фуллеренов: порошки или растворы в органических растворителях, а также нанопленки (толщиной до 20 нм). В эту группу входят и химически модифицированные фуллерены: гидроксилированные, галогенированные, связанные с аминокислотами и металлами. Немодифицированные фуллерены практически нерастворимы в воде и полярных растворителях, а также в алифатических углеводородах и жирах; умеренно растворимы в ароматических углеводородах (толуол, ксилол, хлорбензол). Возможно получение коллоидных (мицеллярных) водных растворов фуллеренов в комплексе с некоторыми поверхностно-активными веществами и полимерами. Многие химически модифицированные фуллерены хорошо растворимы в воде.

Одним из направлений нанотехнологий является применение фуллеренов (C60) - группы специфических молекул, размером 0,3-0,8 нм, состоящих только из атомов углерода, которые образуют каркас из 12 пятиугольников и нескольких шестиугольников.

В результате многочисленных исследований было установлено, что фуллерены, встроенные в структуры воды, за счет последних, способны сильно влиять на соседствующую объемную воду, упорядочивая ее структуру в особый сферический кластер. С использованием широкого набора физико-химических методов были получены данные, на основании которых сделан вывод, что основным механизмом стабилизации фуллеренов в водных растворах является образование супрамолекулярного комплекса типа С60{Н2О}n. В комплексе молекула фуллерена окружена сферическими слоями взаимодействующих друг с другом молекул воды.

Следует отметить, что присутствие фуллерена С60 в минеральных смазках инициирует на поверхностях контртел образование защитной фуллерено-полимерной пленки толщиной — 100 нм. Образованная пленка защищает от термической и окислительной деструкции, увеличивает время жизни узлов трения в аварийных ситуациях в 3-8 раз, термостабильность смазок до 400—500 °C и несущую способность узлов трения в 2-3 раза, расширяет рабочий интервал давлений узлов трения в 1,5-2 раза, уменьшает время приработки контртел.