您的位置: 首页 >滚动新闻 > 正文

21世纪最伟大的诺贝尔祛斑元素:C60

2017-11-22 15:13:31来源:大河网

 

 

 

从有了女人那一天开始,世界就开始了美肤历程,祛斑作为东方女人的必修课,人人躲不过,因为色斑时刻不在,年轻时候的雀斑,中年人的晒斑、黄褐斑、激素斑、铅汞斑,老年人的老年斑等等。

有需求,必然有产业,祛斑产业随着女人祛斑需求的猛增而几何式的发展壮大,各种祛斑黑科技不断涌现,其中难免云龙混杂,让人摸不清头脑,直到1995年,一个崭新的诺贝尔化学奖C60的诞生,彻底的刷新了祛斑界的技术,世纪祛斑翻开了新的一页。

 

“天体物理学家”发现的“驼峰”

    今天,我们谈到C60,似乎已经不再陌生,因为从获得诺贝尔奖开始,已经有20多年了。可是,如果把时钟拨回20年前,甚至更远,发现C60的故事充满了传奇、偶然和感叹

长期以来,人们只知碳的同素异形体有三种:金刚石、石墨和无定形碳(如甲烷)。自1985年发现了巴基球,1991年、1992年又相继发现了巴基管(碳纳米管)和巴基葱、碳有了第四种同素异形体——C60(富勒烯)。

1166.jpg

C60(富勒烯)

 

在上世纪六七十年代,一些科学家曾根据量子化学原理,提出了碳多面体的设想。但由于传统观念和缺乏实验依据,这些设想并未引起人们的重视。后来科学家发现了一类原子簇化合物,这类化合物是指由一定数目的有限粒子直接键合而成的多面体或缺角多面体骨架为特征的分子或离子体系,能以3个或3个以上原子直接键合构成的多面体或笼形的结构核心。正是多年来在原子簇研究的基础上,C60才得以被人们认识到。

非常让人惊讶的是,C60虽然是获得了诺内尔化学奖,最初却是由物理学家发现的。1983年,美国天体物理学家Huffman D R和德国物理学家克列希默(Kratschmer W.)合作,采用氦气氛中使石墨电极间放电产生原子簇的方法,测量产物的紫外光谱和拉曼光谱,结果发现了样品在近紫外区出现了强烈的吸收带,产生了形似“驼峰”的独特双峰。他们形象地称为“骆驼样品”,但并不知道这双峰意味着什么。1984年,Rohlfing E A等为了解释星际尘埃的组成,采用大功率短脉冲激光发生器蒸发石墨,在质谱仪上观察到碳原子数为6070的特征峰。但们只是这些物质归类为线性链状结构,没有对实验结果进行进一步分析,痛失发现C60的大好机会。

 

这个“足球”即将刷新时代

同时,英国萨塞克斯大学的波谱学家克罗托(H.W.Kroto)也在研究星际空间的分子,他发现星际空间的尘埃存在氰基聚炔分子(HCnNn<15),克罗托很想弄清楚这类分子的形成机制。1984年克罗托到美国莱斯大学参观,认识了化学家的斯莫利(R.E.Smally)教授。Smalley教授领导的小组发明了一台仪器,这台仪器可以在氦气中用激光使碳化硅变成蒸汽。克罗托建议使用这台新仪器,模拟星际空间中长链碳分子的形成机制。19858月到9月间,他们利用这台仪器,使石墨中的碳原子汽化,用氦气流冷却形成固体。随后他们得到了与Rohlfing类似的结果,该实验产生了含不同碳原子数的物质,其中相当于60个碳原子,质量数落在720处的信号最强,其次是相当于70个碳原子,质量数为840处的信号。进一步实验说明C60C70是相当稳定的分子。

那么,C60分子是什么结构呢?如果C6060个碳原子以金刚石的四面体结构或石墨的六边形层状结构结合,则会造成C60的化学性质非常活泼,但这与实际情况不符。克罗托联想到加拿大蒙特利尔万国博览会的美国馆,那是利用正五边形和正六边形拼接成的顶部近似于球面的一部分的建筑,它是由美国建筑学家巴克明斯特·富勒(Buckminster Fuller)设计的。克罗托认为,C60分子结构可能具有与拱形圆顶类似的球形结构,这样才能与C60的稳定性质吻合起来。克罗托、斯莫利和科尔用硬纸板剪成许多五边形和六边形,最终用12个五边形、20个六边形组成了一个中空的32面体,共有60个顶角,碳原子位于顶角上。

由于是在富勒的启发下,他们三人推测出了C60的球形结构,因此1985年他们发表文章时,特意给C60取名为Buckmin-sterfullerene,即巴克明斯特富勒烯,简称Fullerene即“富勒烯”,因C60酷似英式足球,所以又称为Soccerene即“足球烯”。

克罗托、斯莫利和科尔非常兴奋,他们认为:C60这个足球即将刷新时代!

 

    C60终于走出实验室

到底C60的结构什么样?是不是像他们三人所推测的那样?Kroto等在激动人心的发现宣布之后曾一度陷入了僵局,当时用激光蒸发石墨只能得到极微量的C60,难以满足结构分析的需要,因此他们无法获得足够数量的C60进行实验研究。

当年与C60擦肩而过的德国物理学家克列希默(Kratschmer)Kroto等研究的基础上,首先发明了较大量合成C60的方法。1990年,克列希默以石墨作电极,在氦气中通电,石墨电极蒸发为蒸汽,冷却后得到含有5%~10C60C70混合物的烟炱(碳尘),此烟炱可溶于苯或甲苯中,利用重结晶或液相色谱法可分离得到纯C60C70。利用这个方法,克列希默每天可获得100 mgC60

1991年春,图森的材料与电化学公司研制出了第一台生产巴基球的装置,每天可生产1克的巴基球。同年7月,麻省理工学院的Howard J等又发明了苯焰燃烧法:将苯蒸气与氧的混合物在惰性气体环境下引入液压燃烧室燃烧,从苯不完全燃烧的黑烟中也得到C60。这种新的方法简便易行,产率高,为大量合成C60开辟了新的途径。

 

    诺贝尔奖为何是三个人?

至此,化学界已经意识到C60早晚会获得诺贝尔奖,有了足够量的样品,后续研究的成果不断出现。19914月,美国化学家Hawkins JC60上加了一个以锇原子为基础的取代基,它好似兔子的两只耳朵,使C60在晶体中不能自由旋转,最终拍摄了C60粉末X射线衍射照片,从而确定了C60的结构。后来经红外光谱,紫外可见光谱,电镜扫描,粉末和晶体X射线衍射分析进一步证实了C60的分子结构模型,一个由12个五元环和20个六元环组成的球形32面体。分子中共含有30个双键和60个单键,以达到稳定结构,C60具有五重对称性的足球体,相当于老式足球球面的20个六边形和12个五边形,证明了C60的结构。

1995年诺贝尔化学奖发布,但是奇怪的是,非但铺捉到到C60和证明C60的人没有获奖,没做任何实验,仅仅讲了一句话的Curl却作为第一获奖人上台演讲。但是,科学界已经不再介意了,C60的光芒掩盖了真相,好在诺贝尔奖没有失去公平,把奖项颁给了三个人。

Kroto的话来说,所有这一切开始于他对宇宙中的含碳原子的小分子的微波光谱的研究。2001510Kroto在北京饭店接受记者采访时,他说,C60的发现大大地改变了他的生活,但对他来讲完全是个意外。他是小分子转动光谱的权威,他对星际稀薄气体中可能存在的直链含碳小分子光谱的研究促使他与美国科学家Smalley等合作,试图在真空飞行时间质谱中产生直链含碳小分子。结果他总共在Smalley的实验室中做了10天左右的研究,就一道偶然发现了稳定的C60分子。所以,Smalley会认为没有Kroto,自己可能迟早会单独发现C60,而Kroto会认为没有自己的建议,Smalley很长时间内也不会想到做那个实验。不管他们自己的说法多么罗生门,反正他们是一起获得了诺贝尔化学奖。

 

奇货可居的C60

C60是迄今化妆品界最昂贵的元素,被称为“化妆品界的钻石”,它与钻石是“孪生兄弟”(同素异体),最高被炒到10亿元1克,集美白、祛斑、抗皱、防肌肤老化于一体,祛斑效果是VC172倍。能够超强吸附自由基,纳米级祛除色斑,修复皱纹、松弛、干燥、毛孔粗大等肌肤问题,保持肌肤年轻态,经过权威验证,C60一次涂抹可以保持11小时持续阻击自由基。长期使用,对肤色不均、色斑、痘肌、老化肌肤等皮肤问题有明显的逆转和修复功能,让皮肤回复健康态。

 

强力吸斑的“钻石海绵”

C60应用到祛斑领域,具有几个突出特点:首先,清除自由基,强效吸斑祛斑。C60是钻石的同素异体,被喻为吸收游离基的海绵,核心功能就是识别自由基,捕捉自由基,抑制黑色素形成,调节过氧自由基,增强SOD修复受损肌肤的能力,具有养肤嫩肤的强大功效,针对黄褐斑,妊娠斑,晒斑,黑斑等效果极佳。其次,立体修复受损细胞,色斑复发率低。当活性氧积累过剩时,人体会产生超氧自由基损伤细胞膜,引起色素沉积,产生色斑。C60可以明显消除超氧自由基和水溶性抗氧化剂,减少自由基浓度,抑制黑色素细胞的生长。试验表明,当溶液中C60的浓度为50mg /L时,对超氧基的清除率可达到83%,对受损皮肤细胞的修复可达92%,大大降低了祛除色斑后的再生机率;再次,全效美白,对抗多种皮肤问题。C60抗氧化是VC的一百多倍,且效果持久,可以连续11小时发挥作用,多方位修复皱纹、松弛、缺乏弹性、干燥、毛孔粗大、肤质晦暗等问题。

 

中国301成功转化C60

C60之父,罗伯特·科尔说:作为C60的发现者之一,我们非常荣幸,也非常兴奋,看到那么多人为之疯狂,我们知道,C60必将改变世界,改变每一个人。

世界发展真的是太不可思议了,科技发展对新成果的应用简直可以用迅雷不及掩耳来形容,不到30年的时间,我们的发现成果,竟然应用到了医学美容行业,C60竟然可以美白、祛斑、去皱,甚至提高皮肤免疫力,这太意外了,感谢为此付出心情工作的科学同行们,是你们让C60更加丰满,再造了C60,而C60也再造了世界,造就了女人的第二个春天。

美国《新科学家》杂志专栏作家,戴维·H·琼斯说:1995年,诺奖颁给了C60,世界为之爆炸,增加了人类向征服世界和完美自我的砝码,随着C60闻名,流行文化中的“富勒烯”元素的身影也多了起来,我也曾在《地达拉斯》(Daedalus)的专栏来细致描述了C60的应用远景和改变未来的憧憬和世界各国应用C60的现状。201094日,谷歌的首页上用一个旋转的C60足球分子取代了GOOGLE图案中的第二个"O"来庆祝富勒烯发现25周年。

众所周知,北京301的“分斑分治”技术,是中国的第一矩阵。但随着2000年,301医院就悄悄的引进了C60,随着C60成果的成功转化,让301这次走在了世界“分斑分治”的前列。301历来重视吸纳国际先进科技成果,注重科技成果转化,共享一流科技服务国人。这次C60转化意义尤其重大,因为这是一项闻名世界的诺贝尔奖成果。301分斑分治系统首席特聘专家,刘维莉教授说:并不是把C60加入祛斑产品中,就能起效,必需解决细胞吸收的问题。301背靠一流人才和技术,首创微纳米提纯工艺,将亲近皮肤的植物成分提纯分离,变成C60的引导成分,使其能够直接进入皮肤细胞,发挥祛斑功效。这是301在国际祛斑领域首次掌握C60核心技术。

祛斑专家 刘维莉教授

 

还有一些打着C60幌子的产品,却卖得像白菜一样便宜,这也是不可能的。因为C60是很昂贵的,现在的市场价1克就要2万元,那么低价格的产品绝对是假的。

301C60 祛斑能走向市场,还有一个因素是,微纳米提纯工艺,高效利用了有效成分,节省了C60的成分配比,所以产品价格才能降下来,老百姓才有机会接触到荣获诺贝尔奖的黑科技。

 

 

推荐阅读
  • 品牌快讯
  • 品牌活动
  • 媒体报道
  • 滚动新闻
  • 品牌公益
  • 品牌推荐
  • 品牌营销