ru +7 (814) 259-91-61

В карельских шунгитах обнаружены углеродные глобулы с фуллеренами

Шунгитовые породы представляют собой природный композит — равномерное распределение высокодисперсных кристаллических силикатных частиц в аморфной углеродной матрице. Это углерод со специфической структурой, придающей минералу уникальные свойства. Отличительной особенностью шунгита от всех пород такого же возраста — по оценкам ученых он составляет приблизительно 2-3 млрд лет — является именно содержание значительного количества метаморфизованного вещества. По химическому составу шунгитовый фуллереноподобный углерод близок к алмазу и графиту, являясь третьей аллотропной формой углерода на Земле.

Твердость шунгитовой породы по минералогической шкале — 4-4,5, плотность колеблется в пределах 2,2 – 2,6 тонны на 1 м куб. Он обладает довольно высокой химической стойкостью, морозостойкостью и высоким сопротивлением к истиранию.

Шунгит — минерал, аналогов которому не существует в природе — ни по универсальным качествам, ни по уникальности свойств. Этот природный камень содержит элементы практически всей таблицы Менделеева. Самая потрясающая особенность камня заключается в том, что при погружении его в воду выделяется только то, что необходимо и полезно живому организму. Более того, природные структуры и комплексы минерала близки по составу к ферментам живых клеток, и некоторые специалисты полагают, что именно в шунгитовой воде могла возникнуть жизнь. Возможно поэтому шунгит способен лечить, очищать, оздоравливать, защищать и восстанавливать все живое.

Его называют «камнем чистой воды», так как является отличным сорбентом (поглотителем) обширного спектра действия. Способен очистить воду, биологические жидкости, неводные растворители (спирты, масла) и даже газы от пестицидов, биологических токсинов, тяжелых металлов и радионуклидов. Взаимодействуя с влагой, шунгит обладает уникальной способностью излечивать многие заболевания. Его целебные свойства поистине поразительны. Ученые, которые исследовали шунгит, не скрывали своего удивления — шунгитосодержащая порода убивает и поглощает все, что вредит живым существам, а все, что полезно, наоборот, концентрирует и выделяет.

В конце XX века ученые отчасти объяснили причины целебного действия шунгита. В состав Минерала входит шунгитовый фуллереноподобный углерод, значительная часть которого представлена молекулами сферической формы — глобулами и нанотрубками. Фуллерены — особая форма углерода, которая была открыта сначала в научных лабораториях при попытке моделировать процессы, происходящие в космосе, а позднее была обнаружена в земной коре. О значении открытия говорит тот факт, что ученые, занятые разработкой этой темы, в 1996 году получили Нобелевскую премию по химии — профессор Роберт Ф. Керл, профессор Сэр Гарольд Крото и профессор Ричард Е. Смолли.

Чтобы понять природу шунгита, необходимо более подробно рассмотреть свойства фуллеренов. До недавнего времени считалось, что на планете Земля углерод имеет только две аллатропных формы существования — алмаз и графит. Эти вещества отличаются строением кристаллической решетки, химическими и физическими свойствами. Иссследования Карельских ученых показали, что шунгитовый углерод неграфитируем и является третьей аллатропной формой углерода наряду с алмазом и графитом, схожей по своему строению и свойствам с фуллеренами.

Каждый атом углерода в структуре алмаза расположен в центре тетраэдра, вершинами которого служат четыре ближайших атома. Такая структура определяет свойства алмаза как самого твердого вещества, известного на Земле. Атомы углерода в кристаллической структуре графита формируют шестиугольные кольца, образующие, в свою очередь, прочную и стабильную сетку, похожую на пчелиные соты. Сетки располагаются друг над другом слоями, которые слабо связаны между собой. Такая структура определяет специфические свойства графита: низкую твердость и способность легко расслаиваться на мельчайшие чешуйки.

А вот молекула фуллерена представляет сферическую поверхность, которая образована из шестиугольников и пятиугольников. Природой задана четкая последовательность этого: каждый шестиугольник граничит соединениями с тремя шестиугольниками и с тремя пятиугольниками, а каждый пятиугольник граничит только с шестиугольниками. Атомы углерода, образующие сферу, между собой в сильной связи.

Благодаря своему шарообразному строению фуллерены оказались идеальной смазкой. Они катаются, словно шарики размером с молекулу, между трущимися поверхностями. Комбинируя внутри углеродных шаров разные атомы и молекулы, можно создавать самые фантастические материалы. Фуллерены можно использовать в медицине, электронике, оптоэлектронике и прочей высокотехнологичной продукции. И во всех случаях рабочие параметры оборудования значительно улучшаются, качество повышается, технологии становятся более эффективными и простыми.

Например, в одном из институтов Швеции в ходе опытов с фуллеренами неожиданно для самих ученых был получен слоеный материал, напоминающий фольгу, проложенную тонкими слоями бумаги. Прозрачный и гибкий материал оказался магнитом и свои свойства сохранял при температуре свыше 200 градусов. Его вполне можно использовать для создания компьютерной памяти с помощью записи лазерным лучом. Благодаря этому достигается очень высокая плотность носителя информации.

Большие надежды связаны с применением фуллеренов в медицине. Почти идеальная сферическая структура молекулы фуллерена и микроскопический размер (диаметр 0,7 нм) позволяют ученым рассчитывать на то, что эти молекулы смогут создать механическое препятствие для проникновения вирусов в клетки зараженного организма. Обсуждается также и идея создания противораковых препаратов на основе водорастворимых соединений фуллеренов с внедренными внутрь радиоактивными изотопами. Введение такого лекарства в ткань позволит избирательно воздействовать на пораженные опухолью клетки, препятствуя их дальнейшему размножению. Пока основное препятствие на пути разработок связано с высокой ценой искусственных изотопов. Стоимость фуллеренов высшего сорта составляет около 900 долларов США за 1 грамм, более низкого качества — около 40 долларов за 1 грамм в зависимости от степени чистоты фуллеренов.

Эти «недостатки» искусственных фуллеренов искупают фуллерены природные — шунгитовый углерод.

Другие статьи
Шунгит — наноструктурированный природный композит
Шунгитовые породы — 50 лет научно-технологических исследований в Институте геологии
Карельский шунгит — уникальная и эффективная кормовая добавка в рацион жвачных животных