Fullerēni ir oglekļa molekulas forma, kas nav ne grafīts, ne dimants. Tie sastāv no desmitiem oglekļa atomu sfēriska, elipsoīda vai cilindriska izkārtojuma. Fullerēni tika nosaukti pēc Ričarda Bakminstera Fullera, arhitekta, kurš pazīstams ar ģeodēzisko kupolu dizainu, kas pēc izskata atgādina sfēriskus fullerēnus. Sfērisks fullerēns izskatās kā futbola bumba, un to bieži sauc par “buckyballs”, turpretim cilindriskus fullerēnus sauc par “bukicaurulēm” vai “nanocaurulēm”.
Fullerēni tika atklāti kā negaidīts pārsteigums lāzera spektroskopijas eksperimentu laikā Raisa universitātē 1985. gada septembrī. Par atklājumu 1996. gada Nobela prēmija ķīmijā tika piešķirta profesoriem Robertam F. Kērlam jaunākajam, Ričardam E. Smolijam un seram Haroldam V. Kroto. . Fullerēna molekulas sastāv no 60, 70 vai vairāk oglekļa atomiem, atšķirībā no dimanta un grafīta, kas ir pazīstamākās oglekļa formas.
Fullerēni dabā sastopami tikai nelielos daudzumos, taču ir ierosināti vairāki paņēmieni to iegūšanai lielākos apjomos. Mūsdienu tehnika fullerēnu ražošanai izmanto benzola liesmu. Citas metodes ietver grafīta stieņu iztvaicēšanu un katalītisko ķīmisko tvaiku pārklāšanu no etanola tvaikiem.
Fullerēna oglekļa molekulu saimei piemīt virkne unikālu īpašību. Fullerēna nanocaurules stiepes izturība ir aptuveni 20 reizes lielāka nekā augstas stiprības tērauda sakausējumiem, un blīvums ir uz pusi mazāks nekā alumīnija. Oglekļa nanocaurules demonstrē supravadīšanas īpašības, un ir sintezētas atsevišķas nanocaurules, kuru garums ir līdz 4 centimetriem. Pastāv virkne uzņēmumu, kas izstrādā nanocaurules komerciāliem lietojumiem, tostarp datora atmiņu, elektroniskos vadus un materiālu zinātni. Kādu dienu nanocaurules varētu izmantot, lai izveidotu futūristiskus datorus, kas nav iespējams ar parastajām litogrāfijas metodēm.
Nanocaurules ir bijušas centrālais uzsvars uz jauno “nanotehnoloģiju” jomu. Asociācija dažkārt ir maldinoša; Kad fiziķis Ričards Feinmans sākotnēji ierosināja ēku ražošanas sistēmas, kas montē produktus molekulārā līmenī (“molekulārā nanotehnoloģija”), viņš runāja par mazām, produktīvām mašīnu sistēmām, nevis par eksotisku nanomēroga materiālu, piemēram, fullerēnu, radīšanu, izmantojot makro mēroga ķīmijas metodes. . Neliela rūpnīca, kas pilnībā uzcelta no fullerēniem, varētu tikt kvalificēta kā molekulārā nanotehnoloģija, bet fullerēni atsevišķi tā nav. Šī ir būtiska atšķirība, ko bieži ignorē daži akadēmiķi, riska kapitālisti un tehnologi, kuriem patīk lietot vārdu “nanotehnoloģija” kā līdzekli finansējuma vai uzmanības piesaistīšanai.