Эта публикация появилась благодаря одному из наших авторов – д. х. н. А. К. Петрову из Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, который однажды рассказал в редакции интересную историю об открытии одной из «наномодификаций» углерода. Когда в начале 1990-х гг. начался бум углеродных нанотрубок, вызванный публикацией сенсационных фотографий японца С. Иидзимы, Александр Константинович вспомнил, что о чем-то подобном он уже слышал. В своей старой картотеке он действительно обнаружил реферат статьи советских ученых Л. В. Радушкевича и В. М. Лукьяновича, опубликованной в «Журнале физической химии» еще в 1952 г. – почти за четыре десятилетия до знаменитой статьи Иидзимы! Увидев поразительные фотографии углеродных «червячков», которые наши химики сделали с использованием просвечивающего электронного микроскопа еще в середине прошлого века, мы решили начать поиски информации о судьбе и деятельности тех, кому, по сути, принадлежит приоритет в открытии нанотрубок. Нам удалось связаться с внучкой Радушкевича Т. Ю. Головенко. В ее архиве обнаружились уникальные фотографии и творческая автобиография этого незаурядного человека и серьезного ученого, кстати сказать, из-за своего дворянского происхождения чуть было не ставшего жертвой репрессий 1930-х гг.
Сегодня приставка «нано» затерлась от неумеренного и зачастую неоправданного употребления, но суть ее осталась прежней: в появлении у вещества при переходе размерного рубежа в 100 нм новых физических свойств по сравнению с объемными материалами. Прекрасный пример эффектов сниженной размерности демонстрирует семейство углеродных наноматериалов: от фуллеренов с наноразмерами по всем трем измерениям до молекул графена, представляющих собой единичный графитовый слой. Между этими объектами лежат углеродные нанотрубки, имеющие наноразмеры только в двух измерениях (Кац, 2008).
Нанотрубки обладают рядом исключительных механических, электрофизических и физических свойств, что предопределяет их использование в самых передовых, инновационных технологиях. Так, в зависимости от своих структурно-геометрических характеристик нанотрубки могут проявлять свойства как металлов, так и полупроводников. Кроме того, они обладают прочностью, намного превышающей прочность самых лучших сталей, и при этом – намного меньшей плотностью, а также очень высоким уровнем сопротивления деформации и высокой теплопроводностью. Машиностроение, компьютерные технологии, оптика, электроника… Сферы применения углеродных нанотрубок все расширяются по мере более углубленного изучения их свойств и налаживания масштабного производства этого перспективного материала будущего.
Считается, что первые углеродные нанотрубки были получены еще в конце XIX в. В 1889 г. американцы Т. Хьюз и С. Чамберс запатентовали способ получения «нитевидного углерода» путем пиролиза смеси метана и водорода и предложили использовать его в лампах накаливания. Однако созданные Т. Эдисоном лампочки на основе таких нитей имели слишком маленький срок службы (Варламова, 2013). А еще ранее удивительные свойства этого материала, очевидно, использовались при изготовлении знаменитой дамасской стали. Похоже, что именно многослойным углеродным нанотрубкам, заполненным цементитом (карбидом железа), эта сталь обязана своим необычным сочетанием твердости и гибкости (Reibold et al., 2006).
И все же «официальное» открытие углеродных нанотрубок – наиболее известных представителей семейства фуллеренов, «третьей» формы чистого углерода после алмаза и графита – состоялось лишь в прошлом веке...
Далее читайте на сайте «НАУКА из первых рук»
