Американские химики впервые синтезировали яйцо в нанометровом масштабе в лаборатории. Подобно нано-футбольным мячам, полое «бакибольное яйцо» состоит из сферически расположенных атомов углерода. Оно возникло более или менее случайно в рамках проекта по разработке наноконтейнеров, с помощью которых, в том числе, можно вводить лекарства в клетки или ткани.
Фуллерены, также известные как «бакиболлы», представляют собой полые сферические молекулы, состоящие из чистого углерода. Атомы этих соединений, названных в честь архитектора Р. Бакминстера Фуллера, соединены друг с другом в виде пятиугольников и шестиугольников. Ранее рассмотренное железное правило для такого расположения гласило, что два пятиугольника никогда не могут соприкасаться напрямую, они всегда должны быть окружены шестиугольниками.
Открытие случайно
Но Кристин Биверс, химик из Университетского колледжа Дэвиса и ведущий автор статьи, опубликованной в «Журнале Американского химического общества», почти случайно опровергла это. «Это было полной неожиданностью», - сообщает исследователь.
Эксперимент был частью проекта нескольких научно-исследовательских институтов по разработке новых, более эффективных способов получения различных фуллеренов. Одной из целей было создание «бакиболлов» с инкапсулированным атомом тербия, металла группы лантанидов. Эти вещества используются, например, в качестве контрастных сред для процессов визуализации в медицине. Используя фуллерены в качестве средства транспортировки, исследователи надеются разработать новые, более переносимые контрастные вещества.
Пятиугольники в прямом контакте
Коллеги из Технического исследовательского центра Вирджинии и двух других университетов нагрели углерод и другие ингредиенты в особых условиях и таким образом получили смесь различных фуллеренов. Чтобы проанализировать их структуру, их доставили в лабораторию Бобров. Когда исследовательница начала составлять карту структуры одного из соединений, она обнаружила два непосредственно примыкающих друг к другу пятиугольника. Они превратили обычно круглый «бакибол» в остроконечное яйцо.
Поначалу убежденная, что допустила ошибку, она показала смесь веществ своей коллеге Мэрилин Олмстед, рентгеновскому кристаллографу. Но это также четко определило яйцевидную структуру. Внутри этого углеродного скелета находилась молекула нитрида триберия. Опровержение предполагаемого основного правила строения фуллеренов теперь открывает новые возможности для целенаправленного производства углеродных «клеток» различной формы.