28 октября Ричард Смелли, лауреат Нобелевской премии по химии, умер от рака. Двадцать лет назад 42-летний профессор подтвердил догадку, что природа тяготеет к геометрическим решениям, а говорить о "смерти химии" рано. Девять лет назад шведские академики вручили ему и соавторам открытия - Гарольду Крото и Роберту Кёрлу - нобелевские медали. Смелли называют первым нанотехнологом, и это едва ли преувеличение. Об "архитектуре сверхмалых форм" заговорили как об отдельной науке после того, когда в одной из лабораторий синтезировали "футбольный мяч" из атомов углерода. Способ, которым этого удалось добиться, был мало похож на химические синтезы вообще. А Ричард Смелли едва ли напоминал обычного химика.
В университете Райса Смелли вел несколько курсов по физике, химии и астрономии. Прежде, еще до получения научной степени, он занимался более чем отвлеченными, с точки зрения химиков, дисциплинами - квантовыми расчетами и спектроскопией. Можно было бы сказать, что открытие сделал дилетант - углеродные скелеты всегда считались прерогативой химиков-органиков. Которые, вполне возможно, рано или поздно нашли бы изощренный способ собрать из небольших фрагментов полую сферу. Смелли и Кёрл поступили иначе. С помощью лазера они испарили графит, смешали "пар" с гелием и предоставили атомам возможность самим выбрать наилучший метод сборки.
Сферические молекулы стали необыкновенно популярны за короткое время. Возможно, потому, что никогда раньше результат химических изысканий не был настолько наглядным и понятным для непосвященных. Химические связи повторяли структуру швов на футбольном мяче, а многогранник с шестьюдесятью вершинами энтузиасты вскоре нашли на средневековых гравюрах и в выдержках из утерянных работ Архимеда. Сами авторы отталкивались от других ассоциаций: молекулу назвали в честь архитектора Бакминстера Фуллера, построившего для Всемирной выставки гигантские павильоны из правильных пяти- и шестиугольников.
Спустя два года после открытия фуллеренам была посвящена едва ли не треть статей в серьезных журналах. Выяснилось, что благодаря своей симметрии они обладают внушительным набором свойств, которые (иногда успешно, иногда - нет) пытались найти у других веществ: сверхстабильностью, сверхпроводимостью и сверхпрочностью. Кроме прочего, молекула оказалась своего рода "моделью для сборки": в ее полость можно "вкладывать" атомы, а к поверхности - "приклеивать" какие угодно молекулы. Так что экспериментаторы получили повод экспериментировать по своему усмотрению.
Фуллерен, изображение с сайта uni-duisburg.de
Lenta.ru
Ричард Смелли сконструировал первый прибор для синтеза фуллеренов. Его возможности были довольно скромными - количества полученного вещества измерялись миллиграммами, пока не появились более простые и эффективные устройства. Вскоре за простейшими двумя молекулами (второй фуллерен, С70, менее известен) последовали более объемные и даже многослойные структуры. В 1991 году Сумио Идзима синтезировал "цилиндрические фуллерены" - нанотрубки.
Чтобы решетчатые конструкции из углерода перестали восприниматься как экзотика, а нанотехнологии - в качестве лабораторной забавы, Смелли сделал довольно многое. В 2000 году он основал компанию Carbon Nanotechnologies Inc., которая занимается производством нанотрубок по изобретенной им методике. В 2001 - добился того, чтобы государство финансировало нанотехнологические исследования в рамках специальной программы National Nanotechnology Initiative.
В 1999 году у ученого обнаружили рак. Незадолго до этого был придуман способ влиять на опухоли с помощью фуллеренов: в этом случае молекула выступает в качестве оболочки для сильнодействующих лекарств, которые должны избирательно уничтожать раковые клетки. Нобелевский лауреат не успел испытать лекарство на себе: новый диагноз указывал на лейкемию, бороться с которой наноспособами пока не научились.
Борислав Козловский