Из фуллерена предложили делать «бакибомбы»

 

x45IPaIn7TE1

Физики создали модель взрыва наночастиц фуллерена.

На фото: Взрыв фуллерена. Изображение: Vitaly V. Chaban, Eudes Eterno Fileti, Oleg V. Prezhdo

Группа физиков из США, Бразилии и Дании предложила использовать шаровую изотропную модификацию углерода — фуллерен C60 — для создания взрывчатых веществ. Модель реакций, которые происходят с молекулой-«бакибомбой» во время взрыва, ученые приводят в манускрипте, выложенном на сайте Корнельского университета.

«Бакибомба» представляет собой модификацию фуллерена C60, к которой присоединены 12 нитрогрупп –NO2. Эти химические группы неустойчивы при высокой температуре и разлагаются с выделением большого количества газа. Именно они делают взрывным разложение тринитротолуола (ТНТ) — нитропроизводного толуола, который сам по себе очень устойчив.

Ученые рассчитали молекулярную динамику поведения нескольких молекул-«бакибомб» при нагревании их до тысячи кельвинов. Такого нагревания можно достичь, например, облучая молекулы фуллерена лазером. При этом сначала происходит изомеризация NO2-групп, которые превращаются в C-O-N-O. Затем формируются оксиды NO и CO, шар фуллерена распадается, а составляющие его атомы углерода окисляются до углекислого газа. В результате температура смеси в течение нескольких десятков пикосекунд вырастает до четырех тысяч кельвинов; соответственно, вырастает и давление, и происходит взрыв.

В своей работе авторы не приводят способов синтеза нитропроизводных фуллерена. Такой синтез, однако, уже разработан для очень похожих веществ — углеродных нанотрубок. Возможность переноса процесса на фуллерен не вызывает у ученых сомнений.

Пока использование «бакибомб» в биологии представляется нерациональным: детонация от взрыва, который происходит при лазерном нагревании, одновременно убивает любые клетки. Это не позволяет добиться селективного воздействия.

Если бы детонация происходила за счет поглощения узкого спектра излучения, то, избирательно направив «бакибомбы» в нужные клетки и облучив всю ткань целиком, можно было бы подорвать только раковые клетки. Это, однако, требует введения новых химических групп в соединение и, возможно, замены нитрогрупп на что-то другое.