知已知彼

　　对布基球理论的研究是利用布基球为基础。法国和美国科学家发现，利用单层碳片做成的单层纳米碳管具有规则的结构和可预见的活动规律，这种极其细微的管子可用于许多领域，包括从未来的电子装置到超强材料。这一成果被美国《科学》杂志评为1997年十大科技突破之一。

　　美国加利福尼亚大学伯克利分校的一批化学家发表论文称，他们在布基球分子中首次成功地分离出了左旋分子和右旋分子。这是科学家第一次在由一种元素构成的分子中分离出镜像对称形式的分子。虽然布基球中最著名的是由60个碳原子构成的网格空心球状分子，但由60个碳原子构成的布基球（或称碳60布基球分子）呈现出本身对称较强的五面体或六面体形状，所以，加州大学的化学家选取了由76个碳原子构成的布基球（或称碳76布基球分子）作为分离左、右旋分子的研究对象。碳76布基球有着略显扁圆的球形结构，不同于科学家现阶段已经研究过的其他布基球分子。这种布基球的不平衡形状为其出现左、右旋分子的现象创造了条件，也为科学家分离这两种形式的分子提供了可能。

布基球大力神杯

　　布基球的应用研究已经取得多方面进展：

　　（1）超导

　　日本冈崎国立共同研究机构分子科学研究所1993年合成了含有碳60（Ｃ60）分子的新超导体。这种新超导体由钠、氮的化合物和Ｃ60组成。60个碳分子聚集在一起，形成足球样形状。据合成这种新超导体的冈崎国立共同研究机构主任井口洋夫等人介绍，他们先将氮化钠和Ｃ60粉末按一定比例混合，然后将其置于真空中，再在370摄氏度的温度下烧结约20分钟，便合成了新的超导体。为防止这种混合物在大气中会与水蒸气发生反应，所以才将其置于真空中的。井口洋夫说，含Ｃ60的新超导体是在绝对温度15Ｋ（零下258摄氏度）时出现迈斯纳效应（磁通被驱出）的。

　　美国纽约州立大学布法罗分校由华裔科学家组成的一个研究小组最近发现，布基球在掺入氯化碘杂质后，可在绝对温度60度，即零下213摄氏度时产生超导现象。在该校物理系教授高亦涵、博士后研究助理宋立维以及机械航空工程系教授钟端玲、研究生符立德的这一发现之前，超导布基球的临界温度约为绝对温度30度（零下243摄氏度）。掺入氯化碘的布基球还具有对于未来实际应用十分有利的空气稳定性。研究小组称，新发现的超导布基球在置于空气中40天之后，依然可以探测到超导特性，而这是以前发现的超导布基球并不具备的性质。

　　（2）新材料

　　法国和俄罗斯科学家利用布基球研制成一种新的材料，其硬度至少和金刚石相当，并能在金刚石表面刮擦起痕。据英国《新科学家》杂志报道，法国巴黎全国科学研究中心的物理化学家亨里·斯兹瓦赫同莫斯科高压物理学研究所的科学家，在高压条件下使由60个碳原子构成的碳球晶体化而制成了这种超强聚合物材料。斯兹瓦赫说，他们原来是打算利用碳60制造金刚石，没想到结果获得的是另一种更坚硬的物质。他们利用的是俄方高压物理研究所的机器。机器的中心是两个锥形金刚石。他们把碳60材料置于其中一个金刚石的表面上，然后施以大约20个千兆帕斯卡的高压（大约相当于10000个大气压）。在这同时，旋转这两个锥形金刚石，以产生一种切变力。法国科学家介绍说，当碳球材料在12个千兆帕斯卡压力作用下时就开始向新材料转变，但是施加更大的压力之后这个转变过程才全部完成。

　　（3）导线

　　普林斯顿ＮＥＣ研究所的托马斯·埃布森说，纳米管已经成为“最佳纤维”的首选材料。其他人则认为它们还可能成为最佳超微导线。一根纳米管的直径只有高技术计算机芯片上最细电路直径的百分之一。休斯敦赖斯大学的理查德·斯莫利说：“我们预计它将成为理想的导体，其导电性能很可能大大超过铜。”他说，纳米管最终“可用于纳米级的电子线路”。一纳米是一米的十亿分之一——只有一个中等大小原子直径的十几倍。一个基本的碳纳米管的直径只有1.4纳米。可是，除了它们非常微小的体积和非常奇特的潜在用途外，纳米管的组成成份跟普通石墨实际上没有两样。决定增强型纤维强度的一个关键是长度和直径之比。埃布森说，材料工程师希望看到的长度直径比至少是20∶1。然而，即使在现在能得到的以纳米计算的长度中，纳米管的长度也是其直径的几千倍。埃布森估计，这将使它们的强度比石墨高5到10倍。斯莫利非常乐观。他说：“我们中的许多人相信，任何东西都不可能超过这个。”　　

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