Один из его проектов назывался «Девятое небо». Он предложил строить сферические города, диаметром несколько километров. Если воздух в такой сфере будет на один градус теплее окружающего пространства, она сможет взлететь. Такие города, по желанию своих жителей, могут мигрировать, подобно перелётным птицам, или «парить на привязи» в любимом месте.
Самая красивая молекула Вселенной
В 1996 году Крото, Керл и Смолли получили Нобелевскую премию по химии. В Нобелевской лекции4 Крото отметил: «История открытия С60 не может быть правильно оценена без учёта красоты формы этой молекулы, которая обусловлена её невероятной симметрией». В дальнейшем были открыты молекулы углерода, образованные различным количеством атомов углерода. Самой распространённой является молекула с 60 атомами углерода. Её полное имя бакминстерфуллерен, но в тексте ниже мы будем называть её фуллереном.
Впервые синтезированные молекулы имеют очень причудливые формы. Раньше никогда не было, чтобы форма новой молекулы была знакома каждому жителю нашей планеты. Кроме фуллерена нет ни одной молекулы столь близкой к сфере. Его форма уникальна.
В статье «Красота и изящество в мире молекул5» химики выбирали молекулу с самой яркой харизмой6. Титул «Самая красивая молекула Вселенной» получила молекула фуллерена. После её открытия многие учёные долго не могли поверить, что такая молекула вообще может существовать в ней есть симметрия, которая встречается только в живой природе!
Как отличить живое от неживого? На данный момент, биология не может дать полного и исчерпывающего ответа на этот вопрос. Одно из отличий поворотная симметрия пятого порядка. Если цветок с пятью лепестками повернуть на угол 72 градуса (360/5), силуэт цветка не изменится. Считалось, что такая симметрия присуща только живому. В неживой природе такая симметрия не встречается7. Цветы с пятью лепестками, морские звёзды, биомолекулы тела человека симметричны относительно одной оси. В молекуле фуллерена шесть осей такой симметрии. Это единственная молекула в Природе, обладающая столь уникальной симметрией.
Фуллерены в Космосе
Через 25 лет после открытия на Земле, фуллерен был найден в Космосе8. Используя возможности космического телескопа Spitzer, астрономы исследовали более 250 ближайших планетарных туманностей. Масса фуллеренов, рассеянных вокруг одной из звёзд Малого Магелланова облака, более чем в 15 раз превышает массу нашей Луны. Твёрдые фуллерены были обнаружены вокруг двойной звезды XX Змееносца9.
Наша звезда, как и все другие звёзды, возникла из тёмной ледяной бездны, которую называют межзвёздной средой. Анализ излучения космических объектов единственная возможность сделать вывод об их составе. Однако не только о нем: межзвёздная среда поглощает часть света, и по этому поглощению можно узнать, из чего она состоит.
Учитывая, что всё во Вселенной возникло из межзвёздной среды, важно было понимать её состав. В 1919 году были обнаружены первые диффузные полосы межзвёздного поглощения. В 1987 году Гарри Крото предположил, что ионы фуллерена могут быть носителями диффузных межзвёздных полос. Но не хватало их спектров при низкой температуре и давлении, таких как в Космосе. В 2015 году, после 20 лет усилий, спектры были получены10.
В апреле 2019 года были опубликованы результаты наблюдений, с использованием новой методики сканирования космического телескопа Hubble, предоставивших убедительное доказательство того, что фуллерен входит в состав межзвёздной среды11. Это значит, что свет от далёких звёзд, идущий до нас миллионы световых лет, на своём пути постоянно встречает молекулы углерода.
Фуллерены в Природе
Фуллерен есть не только в Космосе, но и на Земле. Впервые он был обнаружен в шунгитовых породах Карелии12. Также его обнаружили в составе астероидов и метеоритов. Анализ природных пород, найденных геологами в Японии и Китае, показал в них относительно большую концентрацию фуллерена. Внутри фуллеренов находились атомы гелия. Но не гелий-4, обычно присутствующий в земных породах, а редкий для Земли гелий-313. Необычное соотношение изотопов гелия было обнаружено и в метеорите Мерчисон14, найденном в Австралии.
При разряде молнии, в толще грунта из спёкшегося кремнезёма формируются стеклянные ветвистые трубки фульгуриты. В фульгуритах, найденных в США и Индии, был обнаружен фуллерен15. При подводном извержении вулкана образуется лава, похожая на подушки. В такой лаве в Чехии также были обнаружены молекулы фуллерена16. Найдены они и в донных отложениях, которым 75 миллионов лет17.
В пламени свечи, костра и газовой зажигалки можно найти молекулы углерода. Есть они в саже, золе и дыме18. Раньше, считали, что встреча на улице с испачканным сажей человеком с ёршиком для чистки дымоходов, приносит удачу. Но про фуллерены на его одежде тогда не знали:). Также их обнаружили в чернильных палочках для каллиграфии19 и в окаменевшей скорлупе яиц динозавров20.
В образцах почвы в разных странах был найден фуллерен2122. Также он обнаружен в реках и донных отложениях232425. В воздухе, которым мы дышим есть фуллерены. Во всех образцах воздуха над Средиземным морем, взятых от Барселоны до Стамбула и от Барселоны до Александрии, были найдены молекулы фуллерена26.
Фуллерен всегда был в Природе. Раньше его присутствие просто не замечали. Как и то, что с каждым вдохом, с каждым глотком воды эти молекулы попадают в наш организм. Естественно задать вопрос. Безопасно ли это?
Рекордное долголетие
По поводу безопасности фуллеренов учёные не сразу пришли к единому мнению. В 2004 году были опубликованы результаты, показывающие токсическое влияние фуллерена на аквариумных рыбок и водяных блох27. Это вызвало научную дискуссию и ряд дополнительных исследований. Со временем была найдена ошибка гибель животных вызвал не фуллерен, а использованный токсический растворитель28.
В 2005 году группа французских учёных, исследуя влияние очень больших доз фуллерена на крыс, не обнаружила ни какой токсичности29. Для человека такая доза соответствует полной суповой тарелке порошка фуллерена. Спустя некоторое время эти результаты подтвердили японские30 и русские31 учёные.
Как изменится продолжительность жизни животных, если они каждый день будут с кормом получать фуллерен, растворенный в оливковом масле? Учёные предполагали, что если проявится токсическое влияние фуллерена, срок жизни крыс уменьшится.
Но животные на «фуллереновой» диете продолжали жить после смерти крыс в контрольной группе и прожили почти в два раза дольше обычного срока32. Средняя продолжительность жизни крыс в контрольной группе составила 22 месяца, на «фуллереновой диете» 42 месяца, а на оливковом масле без фуллерена, 26 месяцев. Употребление фуллерена в оливковом масле позволило увеличить среднюю продолжительность жизни животных на 90%.
Влияние различных природных и синтезированных веществ на продолжительность жизни млекопитающих изучено достаточно подробно. Добавление типичных антиоксидантов к диете млекопитающих увеличивает среднюю продолжительность их жизни на 1520%. Лучшие из «лекарств от старости» на 2030%.
Учёные под руководством профессора Фати Мусса в университете Paris-Sud 11 получили уникальный результат такое рекордное «долголетие» не обеспечивает ни одно из веществ, известных в настоящее время. Эти результаты получены на небольших группах животных и требуют дополнительных исследований. Но с момента публикации в 2012 году не было опровержений результатов, полученных группой профессора Фати Мусса.
Сможет ли «фуллереновая терапия старости» помочь людям? На этот вопрос сейчас нет ответа. Часто результаты, полученные на мышах или крысах, не подтверждаются при клинических исследованиях. В любом случае это выяснится не скоро. Понимая это, добровольцы, назвавшие себя «Большие крысы», начали изучать на себе влияние «фуллереновой диеты» и обмениваться опытом.
Одушевлённая вода
Людям пришлось ставить опыты на себе потому, что сейчас нет единой общепринятой теории старения, на основе которой можно прожить долгую здоровую жизнь. Возможно, это связано с тем, что в биологии не достаточно учитывается состояние воды в живых организмах. Трудно не согласиться с образным выражением Нобелевского лауреата А. Сент-Дьерди: «Вода не только мать, но также и матрица жизни, и биология не преуспела до сих пор в понимании наиболее основных функций из-за того, что она концентрировала своё внимание только на веществе в виде частиц, отделяя его от двух матриц воды и электромагнитного поля»33.