日本科學家使用有機化學合成的方法，成功地對富勒烯進行“分子手術(shù)”，往這種籠狀碳分子中裝入了氫分子。 　　這是人們首次完全用化學方法生成裝有氫分子的完整富勒烯分子。使用這一方法，還可能制造出裝有金屬原子或某些小分子的富勒烯。與傳統(tǒng)的物理方法相比，新方法生產(chǎn)效率更高，更易于控制。 　　這項研究是京都大學化學研究所小松?一教授及其同事作出的，有關(guān)論文發(fā)表在最新一期美國《科學》雜志上。 　　富勒烯是由碳原子形成的一系列籠狀分子的總稱，其中最常見的是由60個碳原子形成的球形籠狀分子，稱為碳60。它是一種典型的納米材料，直徑約1納米(1納米等于10億分之一米)。 　　富勒烯分子是空心的籠子?；\子里裝有其他原子和分子時，富勒烯會展現(xiàn)出獨特的性質(zhì)。這類被稱為“內(nèi)生富勒烯”的分子對基礎(chǔ)研究非常重要，并在半導體材料、醫(yī)藥等方面有巨大的應(yīng)用潛力。 　　以前只能用物理方法生成內(nèi)生富勒烯，例如使金屬原子和碳原子一同蒸發(fā)，或?qū)怏w進行高溫高壓處理。這種方法很難控制，而且產(chǎn)量極低，往往費盡心力只能生成幾毫克產(chǎn)品。產(chǎn)量低的局限嚴重阻礙了對內(nèi)生富勒烯的研究。 　　“分子手術(shù)”是用化學方法在富勒烯分子上打開缺口，將氫分子等裝入其中，再用化學方法使缺口閉合。此前有科學家曾在碳60分子上打開一個14條邊、近似橢圓的缺口，裝入氫分子，但沒有“縫合”這個“手術(shù)傷口”。小松?一的研究小組首次完整地進行了“分子手術(shù)”，通過化學反應(yīng)在碳60籠子上打開缺口、裝入氫分子，并使缺口閉合。 　　研究人員首先通過三個階段的化學反應(yīng)，在碳60分子上打開一個13邊形的缺口，將這種開口的“籠子”放入高溫高壓的氫氣槽后，氫分子就進入其中。由于這個缺口更接近圓形，裝入氫分子的效率很高。隨后，經(jīng)過三個階段的化學反應(yīng)，使缺口縮小到8邊形。最后再在真空中加熱，完全關(guān)閉該分子缺口，這樣就完成了裝入氫的內(nèi)生富勒烯分子。 　　小松?一表示，他的下個目標是把金屬原子裝入富勒烯分子。名古屋大學教授?原久典對這一成果給予了很高的評價，他說：“這是首次用化學手段控制整個過程，并在富勒烯內(nèi)部裝入分子，這非常難得并且讓人贊嘆?！? 　　富勒烯已投入批量生產(chǎn)，如果有關(guān)研究進展順利，將可能大量生產(chǎn)裝有金屬原子的內(nèi)生富勒烯，這將是納米技術(shù)領(lǐng)域的一個突破。