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摘 要：介绍了富勒烯的发现过程，论述了富勒烯应用情况。阐明了在国内纳米润滑技术领域，生辉航（北京）装备技术研究有限公司正在进行一场纳米润滑技术的新革命。
关键词：富勒烯技术;纳米技术;润滑技术
1富勒烯的发现
富勒烯（Fullerene）与碳纳米管、石墨烯一样是一种碳的同素异形体，拥有完美的对称结构。富勒烯与石墨结构类似，但石墨的结构中只有碳的六元环，而富勒烯中存在碳的五元环和六元环。在宇宙里，宏观物质生成的过程中，纳米材料与纳米结构也许起到了重要作用，微观粒子形成分子、原子后，构成宏观物质的过程中，纳米尺度可能是一个不可逾越的阶段，以至于在6500光年以外的星云光谱中发现了富勒烯的存在。但究竟是一个什么样的过程和相互作用，还有待去揭示。
1971年，日本大泽映二在其出版的《芳香性》一书中描述了富勒烯分子的设想，但没有把想法付诸实践;1980年，饭岛澄男在分析碳膜的透射电子显微镜图时发现同心圆结构，就像切开的洋葱，这是富勒烯的第一个电子显微镜图，但他不认为发现了新材料;1984年，富勒烯的第1个光谱证据在1984年由美国新泽西州的艾克森实验室的罗芬等人发现，但是他们不认为这是富勒烯材料产生的。1985年，英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国赖斯大学的科学家理查德·斯莫利、海斯、欧布莱恩和科乐发现富勒烯，证实了富勒烯的笼型结构，从此富勒烯被科学界推向一个崭新的研究阶段。富勒烯结构的发现，还是一个科技与艺术结合的典范，斯莫利等人在研究富勒烯结构时曾经一愁莫展，后来受到建筑学家富勒以球棍建造的世界博览会美国馆的外形启发，确定了富勒烯的分子结构，为了纪念富勒的贡献，该分子被命名为富勒烯。1996年，罗伯特·科尔（美）、哈罗德·沃特尔·克罗托（英）和理查德·斯莫利（美）因富勒烯的发现获诺贝尔化学奖。
富勒烯之所以受到如此重视的原因在于富勒烯具有一些传统材料不具备的优异性能。例如，硬度比钻石还高，是典型的新超硬材料之一;延展性（轫度）是钢的100倍;它是电的良导体，导电性比铜强;典型的轻质材料，密度只有铜的1/6;它的成分是碳，来源广泛。
2 富勒烯的应用情况
由于富勒烯及其衍生物具有完美的对称结构，使其生物、物理和化学内涵十分丰富，这些特性可以应用在信息、生物医药、能源等方面有十分广阔的应用。具体地说，可以作为催化剂载体、制成高能电池材料、诊断肿瘤的影像剂、抑制肿瘤细胞和烈性传染性病毒的药物。此外，利用富勒烯及其衍生物有选择性地吸收特定种类气体的性质，可以在工业上用作气体杂质的去除剂。
2.1 润滑材料
富勒烯具有特殊的圆球形状，是所有分子中最接近球型的分子，就像轴承中的滚珠，因此有人提议用作润滑，作为“分子滚珠”来使用;另外，在分子水平上，单个富勒烯分子是异常坚硬，这样的类球型结构使其具有特殊的稳定性，这使得富勒烯可以做为高级润滑的主要功能材料。例如，将富勒烯完全氟化得到的氟化富勒烯除了具有优良的润滑性能之外，还具有是超级耐高温的性能，成为比富勒烯更好的润滑剂，可广泛应用于高技术领域。
2.2 复合材料
羽毛球拍、网球拍中也常常使用纳米技术。利用富勒烯能与碳纤维高度连结的独特性能，将0.7nm的富勒烯与7μm的碳纤维相结合用在网球拍的制造上。这项纳米技术使球拍在高稳定性的同时，还增加了硬度，并具有高反弹力，使球能量得到最大返回。
2.3 光敏材料
富勒烯特殊的球笼状结构使它特别容易吸收电子，还同时保持稳定性，因此可以作为有机太阳能电池的电子受体材料，制作光敏电子器件。自富勒烯及其衍生物用于本体异质结有机太阳能电池以来，有机太阳能电池得到了长足的发展。
2.4 超导材料
在可以大量生产富勒烯后，其性能被广泛研究，有很多新的性质被发现。例如，碱金属掺杂的富勒烯有金属行为，其中铯可以形成最大的碱金属离子，因此铯掺杂的富勒烯材料被深入研究，结果有了重大发现——掺杂富勒烯具有超导性，这种超导体具有相对较高的临界温度，不仅高于以前发现的金属和合金超导体，而且也远远高于所有的有机分子超导体。
2.5 光学材料
富勒烯分子中不存在对非线性光学性能有干扰作用的碳—氢（C-H键）和碳—氧（C-O键），某些富勒烯分子衍生物还具有手性，与其他非线性光学材料相比，性能更加优越，是高性能光导体、光致发光材料、非线性光学材料，这使得富勒烯及其衍生物材料在印刷、光学计算机、光学限制器及光通信等方面将获得巨大的应用。
2.6催化材料
在石油精炼和化学过程等方面，催化剂有着广泛的应用。富勒烯的特殊结构使它可以作为催化剂的重要载体材料。在电弧法制造富勒烯的过程中，将碳、钪、氮等原子嵌入富勒烯碳笼，或者通过化学方法将富勒烯打开孔后装入一些原子或分子而形成内嵌富勒烯。如果这些原子是铂（Pt）、钯（Pd）等具有催化性能的金属，就可以制成一类新型催化剂。在这种催化剂中，催化性原子被碳笼保护起来，就像给催化剂穿了一身铠甲，使催化效率和使用寿命都得到大幅度提高。
2.7生物医用材料
现有的医疗技术大部分是先檢测疾病，再进行治疗。目前正在研发的纳米医学技术可以在检测的同时进行治疗，实现诊疗一体化。同时结合精确的靶向治疗和个体化治疗，可以大大缩短疾病治愈的时间，降低毒副作用，减少医疗费用。例如，含钆稀土金属富勒醇既是造影剂，又是纳米药物。在毒副作用方面，现有的肿瘤化疗方法是建立在杀死肿瘤细胞的原理上，但是没有选择性，在杀死肿瘤细胞同时也杀死正常细胞。这种含钆金属富勒醇纳米药物并不直接杀死细胞，而是通过改变肿瘤细胞的生长微环境，将其“监禁”起来，阻止它们继续生长和转移，对正常的细胞和组织没有影响。这种诊疗一体化的药物有可能改变现有的肿瘤治疗方法。 2.8化妆品
由于富勒烯特殊的笼状结构，能够很好亲和自由基。因此，具有极强的抗氧化能力，能够起到活化皮肤细胞，预防肌肤衰亡的作用，是抗皱、美白、预防衰老的的理想成分。正因如此，21世纪以来富勒烯开始被用作化妆品原料，成为备受瞩目的美容成分。总之，富勒烯由于其独特的结构和化学物理性质，已对生物、化学、物理、材料等科学产生了深远的影响，尤其在应用方面更是显示了诱人的前景。随着研究的不断深入，富勒烯将要给人类带来巨大的财富。
3 生辉航公司开创国内富勒烯纳米润滑技术新革命
在国内纳米润滑技术领域，生辉航（北京）装备技术研究有限公司正在进行一场纳米润滑技术的新革命。
作为汇聚动态科学、现代科学、现代技术、结合的产物，纳米技术引发纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等的一系列新科学技术。以色列威茨曼科学研究院博士简-谢福坦（1992年诺贝尔奖提名）发现纳米粒子，并研究论证了TUNSTEN独特的物理和化学特性，开启纳米材料的新天地。
而今，纳米粒子材料以颠覆性科技开辟机械润滑新纪元，在科技界和商业界掀起了前所未有的热潮。GX纳米润滑实验室筛选纳米材料合作伙伴，拥有将此技术商业化的独家许可权。
历经专业研发与专业实验，GX富勒烯纳米润滑实验室得出以下结论：GX Nano富勒烯可以将无故障时间延长269%，，可以减少高达17%的二氧化碳排放，在2000小时机油下可以减少88%的铁材质磨损。三大核心数据诠释“技术、产品、效益”三者的协作共赢。
这对企业而言意味着什么呢？意味着机油寿命的延长，维修周期的延长，设备使用寿命的延长，意味着运营成本和设备拥有成本的降低。
为了打破国内市场空白，将纳米富勒烯润滑技术引入中国，生辉航（北京）装备技术研究有限公司与GX纳米润滑实验室强强合作，充分利用GX富勒烯纳米粒子可以填充金属空洞、裂缝和不规则表面，具有良好的承载和耐磨性能，充分消除裂纹的原理，将其作为新型润滑剂的核心材料。
传承与创新是永恒的使命，对于纳米技术而言同样如此。生辉航（北京）装备技术研究有限公司在GX纳米润滑实验室研发的基础上，对GX富勒烯纳米润滑产品进行开发和实验，持续研发出添加剂及成品、矿物油机油添加剂、合成油机油添加剂、压缩机机油添加剂、轴承油添加剂、涂层添加劑、润滑脂添加剂、金属加工添加剂、钻井泥浆添加剂、配置好的齿轮油、润滑脂和润滑油。
未来，生辉航（北京）装备技术研究有限公司将持续创新，以富勒烯纳米粒子为研发重心，持续探索更好的技术，研发更好的产品，帮助企业和社会获取更大的效益。
关键词：富勒烯技术;纳米技术;润滑技术
1富勒烯的发现
富勒烯（Fullerene）与碳纳米管、石墨烯一样是一种碳的同素异形体，拥有完美的对称结构。富勒烯与石墨结构类似，但石墨的结构中只有碳的六元环，而富勒烯中存在碳的五元环和六元环。在宇宙里，宏观物质生成的过程中，纳米材料与纳米结构也许起到了重要作用，微观粒子形成分子、原子后，构成宏观物质的过程中，纳米尺度可能是一个不可逾越的阶段，以至于在6500光年以外的星云光谱中发现了富勒烯的存在。但究竟是一个什么样的过程和相互作用，还有待去揭示。
1971年，日本大泽映二在其出版的《芳香性》一书中描述了富勒烯分子的设想，但没有把想法付诸实践;1980年，饭岛澄男在分析碳膜的透射电子显微镜图时发现同心圆结构，就像切开的洋葱，这是富勒烯的第一个电子显微镜图，但他不认为发现了新材料;1984年，富勒烯的第1个光谱证据在1984年由美国新泽西州的艾克森实验室的罗芬等人发现，但是他们不认为这是富勒烯材料产生的。1985年，英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国赖斯大学的科学家理查德·斯莫利、海斯、欧布莱恩和科乐发现富勒烯，证实了富勒烯的笼型结构，从此富勒烯被科学界推向一个崭新的研究阶段。富勒烯结构的发现，还是一个科技与艺术结合的典范，斯莫利等人在研究富勒烯结构时曾经一愁莫展，后来受到建筑学家富勒以球棍建造的世界博览会美国馆的外形启发，确定了富勒烯的分子结构，为了纪念富勒的贡献，该分子被命名为富勒烯。1996年，罗伯特·科尔（美）、哈罗德·沃特尔·克罗托（英）和理查德·斯莫利（美）因富勒烯的发现获诺贝尔化学奖。
富勒烯之所以受到如此重视的原因在于富勒烯具有一些传统材料不具备的优异性能。例如，硬度比钻石还高，是典型的新超硬材料之一;延展性（轫度）是钢的100倍;它是电的良导体，导电性比铜强;典型的轻质材料，密度只有铜的1/6;它的成分是碳，来源广泛。
2 富勒烯的应用情况
由于富勒烯及其衍生物具有完美的对称结构，使其生物、物理和化学内涵十分丰富，这些特性可以应用在信息、生物医药、能源等方面有十分广阔的应用。具体地说，可以作为催化剂载体、制成高能电池材料、诊断肿瘤的影像剂、抑制肿瘤细胞和烈性传染性病毒的药物。此外，利用富勒烯及其衍生物有选择性地吸收特定种类气体的性质，可以在工业上用作气体杂质的去除剂。
2.1 润滑材料
富勒烯具有特殊的圆球形状，是所有分子中最接近球型的分子，就像轴承中的滚珠，因此有人提议用作润滑，作为“分子滚珠”来使用;另外，在分子水平上，单个富勒烯分子是异常坚硬，这样的类球型结构使其具有特殊的稳定性，这使得富勒烯可以做为高级润滑的主要功能材料。例如，将富勒烯完全氟化得到的氟化富勒烯除了具有优良的润滑性能之外，还具有是超级耐高温的性能，成为比富勒烯更好的润滑剂，可广泛应用于高技术领域。
2.2 复合材料
羽毛球拍、网球拍中也常常使用纳米技术。利用富勒烯能与碳纤维高度连结的独特性能，将0.7nm的富勒烯与7μm的碳纤维相结合用在网球拍的制造上。这项纳米技术使球拍在高稳定性的同时，还增加了硬度，并具有高反弹力，使球能量得到最大返回。
2.3 光敏材料
富勒烯特殊的球笼状结构使它特别容易吸收电子，还同时保持稳定性，因此可以作为有机太阳能电池的电子受体材料，制作光敏电子器件。自富勒烯及其衍生物用于本体异质结有机太阳能电池以来，有机太阳能电池得到了长足的发展。
2.4 超导材料
在可以大量生产富勒烯后，其性能被广泛研究，有很多新的性质被发现。例如，碱金属掺杂的富勒烯有金属行为，其中铯可以形成最大的碱金属离子，因此铯掺杂的富勒烯材料被深入研究，结果有了重大发现——掺杂富勒烯具有超导性，这种超导体具有相对较高的临界温度，不仅高于以前发现的金属和合金超导体，而且也远远高于所有的有机分子超导体。
2.5 光学材料
富勒烯分子中不存在对非线性光学性能有干扰作用的碳—氢（C-H键）和碳—氧（C-O键），某些富勒烯分子衍生物还具有手性，与其他非线性光学材料相比，性能更加优越，是高性能光导体、光致发光材料、非线性光学材料，这使得富勒烯及其衍生物材料在印刷、光学计算机、光学限制器及光通信等方面将获得巨大的应用。
2.6催化材料
在石油精炼和化学过程等方面，催化剂有着广泛的应用。富勒烯的特殊结构使它可以作为催化剂的重要载体材料。在电弧法制造富勒烯的过程中，将碳、钪、氮等原子嵌入富勒烯碳笼，或者通过化学方法将富勒烯打开孔后装入一些原子或分子而形成内嵌富勒烯。如果这些原子是铂（Pt）、钯（Pd）等具有催化性能的金属，就可以制成一类新型催化剂。在这种催化剂中，催化性原子被碳笼保护起来，就像给催化剂穿了一身铠甲，使催化效率和使用寿命都得到大幅度提高。
2.7生物医用材料
现有的医疗技术大部分是先檢测疾病，再进行治疗。目前正在研发的纳米医学技术可以在检测的同时进行治疗，实现诊疗一体化。同时结合精确的靶向治疗和个体化治疗，可以大大缩短疾病治愈的时间，降低毒副作用，减少医疗费用。例如，含钆稀土金属富勒醇既是造影剂，又是纳米药物。在毒副作用方面，现有的肿瘤化疗方法是建立在杀死肿瘤细胞的原理上，但是没有选择性，在杀死肿瘤细胞同时也杀死正常细胞。这种含钆金属富勒醇纳米药物并不直接杀死细胞，而是通过改变肿瘤细胞的生长微环境，将其“监禁”起来，阻止它们继续生长和转移，对正常的细胞和组织没有影响。这种诊疗一体化的药物有可能改变现有的肿瘤治疗方法。 2.8化妆品
由于富勒烯特殊的笼状结构，能够很好亲和自由基。因此，具有极强的抗氧化能力，能够起到活化皮肤细胞，预防肌肤衰亡的作用，是抗皱、美白、预防衰老的的理想成分。正因如此，21世纪以来富勒烯开始被用作化妆品原料，成为备受瞩目的美容成分。总之，富勒烯由于其独特的结构和化学物理性质，已对生物、化学、物理、材料等科学产生了深远的影响，尤其在应用方面更是显示了诱人的前景。随着研究的不断深入，富勒烯将要给人类带来巨大的财富。
3 生辉航公司开创国内富勒烯纳米润滑技术新革命
在国内纳米润滑技术领域，生辉航（北京）装备技术研究有限公司正在进行一场纳米润滑技术的新革命。
作为汇聚动态科学、现代科学、现代技术、结合的产物，纳米技术引发纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等的一系列新科学技术。以色列威茨曼科学研究院博士简-谢福坦（1992年诺贝尔奖提名）发现纳米粒子，并研究论证了TUNSTEN独特的物理和化学特性，开启纳米材料的新天地。
而今，纳米粒子材料以颠覆性科技开辟机械润滑新纪元，在科技界和商业界掀起了前所未有的热潮。GX纳米润滑实验室筛选纳米材料合作伙伴，拥有将此技术商业化的独家许可权。
历经专业研发与专业实验，GX富勒烯纳米润滑实验室得出以下结论：GX Nano富勒烯可以将无故障时间延长269%，，可以减少高达17%的二氧化碳排放，在2000小时机油下可以减少88%的铁材质磨损。三大核心数据诠释“技术、产品、效益”三者的协作共赢。
这对企业而言意味着什么呢？意味着机油寿命的延长，维修周期的延长，设备使用寿命的延长，意味着运营成本和设备拥有成本的降低。
为了打破国内市场空白，将纳米富勒烯润滑技术引入中国，生辉航（北京）装备技术研究有限公司与GX纳米润滑实验室强强合作，充分利用GX富勒烯纳米粒子可以填充金属空洞、裂缝和不规则表面，具有良好的承载和耐磨性能，充分消除裂纹的原理，将其作为新型润滑剂的核心材料。
传承与创新是永恒的使命，对于纳米技术而言同样如此。生辉航（北京）装备技术研究有限公司在GX纳米润滑实验室研发的基础上，对GX富勒烯纳米润滑产品进行开发和实验，持续研发出添加剂及成品、矿物油机油添加剂、合成油机油添加剂、压缩机机油添加剂、轴承油添加剂、涂层添加劑、润滑脂添加剂、金属加工添加剂、钻井泥浆添加剂、配置好的齿轮油、润滑脂和润滑油。
未来，生辉航（北京）装备技术研究有限公司将持续创新，以富勒烯纳米粒子为研发重心，持续探索更好的技术，研发更好的产品，帮助企业和社会获取更大的效益。