Очень интересны химические свойства фуллеренов. Во-первых, фуллерен – единственная растворимая форма углерода. Фуллерены могут присоединять большое количество различных веществ, как с расширением основы С60, так и с её сохранением. Они могут вступать в химические реакции, и образовывать самые различные новые, неизученные соединения, с новыми физическими, и химическими свойствами. Также фуллерены могут образовывать различные полимеры.

Путём замещения одного или нескольких атомов в шарообразной структуре фуллерена (легированием фуллерена) можно получать новые соединения, например, С59N, C59B и т. д. Такие соединения мало изучены, но именно они открывают путь к новой электронике, к компьютерам, в тысячи раз превосходящим современные. Есть легированные фуллерены, обладающие свойствами очень хорошего элекрического изолятора, есть фуллерены – замечательные проводники тока. Путем ионного напыления одного вида легированного фуллерена можно получить проводник, путем напыления другого вида легированного фуллерена - изолятор, и резистор. Так можно получить простейшую электрическую схему, размер которой исчисляется отдельными молекулами. Также есть фуллереновые соединения, обладающие пьезоэффектом, диамагнетизмом, парамагнетизмом, и даже сверхпроводимостью. Это позволит создать в будущем настоящую фуллереновую электронику. Такие электронные схемы будут гораздо миниатюрнее, проще в изготовлении, и менее энергоемкими, чем существующие. Некоторые фуллереновые материалы обладают сверхвысокой механической прочностью, высокой упругостью, и гибкостью, поэтому их можно использовать как присадки для улучшения свойств уже существующих материалов. Следует сказать, что изучение фуллеренов только началось, ведь соединений на их основе могут быть миллиарды. Легировать можно разные виды фуллеренов, разными атомами, и их сочетаниями, в результате получаются каждый раз новые вещества, с новыми свойствами, а значит, и новыми возможностями.
Также существуют такие виды фуллереновых материалов - экзофуллерены, и эндофуллерены. Эндофуллерен, эндоэндральное соединение, эндоэндрал – фуллерен, содержаший внутри себя один или несколько атомов или молекул. Синтезированы, и выделены эндофуллерены, обладающие сегнетоэлектрическими, парамагнитными, и диамагнитными свойствами. Они также могут найти интересные применения в электронике будущего.

Высокосимметричные фуллерены С240, С540, С960 могут содержать внутри себя более мелкие фуллерены С60, С70, и другие. Такие соединения называют “матрешка” (Russian egg), “луковица” (onion), а также “экзофуллерен”.

Пока эти соединения изучены слабо, и про их применения можно только догадываться.
Замечательные возможности предоставляют гидрофуллерены (раличные типы соединений фуллерена с водородом). Благодаря компактному и безопасному хранению водорода в этих материалах, становится возможным переход к эпохе солнечно-водородной энергетики. Гидрофуллерены дают возможность непосредственного преобразования солнечной энергии и применения водорода в качестве экологически чистого топлива и энергоносителя. Фуллерены – интересный объект исследований во многих областях науки. Они активно исследуются в физике, химии, геологии, биологии, медицине, материаловедении.
Также они уже широко применяются во многих областях науки, и техники, и будут очень широко использоваться в будущем. Возможные применения фуллеренов рассмотрены в следующем разделе – “применения фуллеренов”.

Применения фуллеренов.

Особенно интересны водорастворимые производные фуллеренов, применение которых, в биологии медицине может привести, по образному выражению академика
РАН Ю. А. Осипьяна, к “революционным последствиям”. Большое будущее ожидает фуллерены и в качестве нового класса полупроводниковых материалов. Работы в этом направлении уже позволили создать сверхпроводящие (52К) дырочно-легированные структуры, напоминающие полевой транзистор.
Как считают специалисты фирмы “Приморье”, г. Санкт-Петербург, возможных применений фуллеренов может быть множество:

1. Создание новых конструкционных материалов с уникальными свойствами для использования в строительстве инженерно-технических сооружений, и при изготовлении средств индивидуальной защиты.
Тканые материалы специального назначения (ленты, волокна, паруса, канаты, сверхпрочные нити) на основе полимерных молекул, модифицированных фуллеренами
Радиозащитные материалы на основе графитов, модифицированных фуллеренами
Бетонополимеры повышенной прочности
Легкие волокнистые графиты, модифицированные фуллеренами, как уплотняющие материалы
Сверхпрочные (выше твердости алмаза) насадки и покрытия для специального инструмента

2. Улучшение эксплуатационных характеристик транспортных средств и других специальных механизмов
Присадки к маслам и смазкам, резко повышающие износоустойчивость пар трения в машинах и механизмах
Антизадирные составы для узлов, работающих в условиях повышенных нагрузок
Композиты торомозных колодок скоростных транспортных средств наземного и воздушного транспорта с повышенной теплоотдачей и износоустойчивостью
Износостойкие материалы в условиях сухого трения
Смазочно-охлаждающие технологические составы, увеличивающие срок службы механизмов

3. Получение новых композиционных материалов электротехнического назначения
Композиционные материалы скользящих сильноточных электрических контактов с повышенным ресурсом работы
Материалы электродов химических источников тока
Элементы сверхпроводящих конструкций на основе фуллереновых интеркаляторов

4. Получение новых композиционных материалов для оптики и радиоэлектроники
Материалы защитных экранов
Материалы для технологии стелс
Материалы разветвителей в волоконно-оптических сетях
Материалы для нелинейной оптики, модуляторы света

5. Создание материалов и микроэлектронных изделий специального назначения

Высококачественные алмазоподобные пленки
Материалы микросенсоров
Высокостойкие тонкопленочные защитные покрытия
Субмикронные резисторы

6. Разработка новых технологий в медицине. Сорбционные технологии.

Материалы эффективного диализа
Материалы для защиты от радиации, в том числе солнечной
Высокоэффективные сорбенты медицинского назначения
7. Покрытия и защитные технологии

Повышение адгезии лаков, увеличение влагозащитных эффектов.
Упрочнение и стабилизация полимерных лакокрасочных материалов
Увеличение ресурса покрытия на истирание

8. Источники энергии.

Увеличение емкости литиевых аккумуляторов

9. Модификация латексных эмульсий на основе синтетических каучуков

Производство шин повышенной проходимости
Производство водоэмульсионных красок

10. Модификация полиэтиленов

Производство полиэтиленов с повышенным сроком эксплуатации и хранения
Производство полиэтиленов трубных марок с повышенной прочностью и эластичностью.

11. Смазочно-охлаждающие материалы.

Повышение эффективности смазочно-охлаждающих технологических составов в металлобработке
Эффективные добавки в масла.

12. Нефтехимия

Создание высокоэффективных катализаторов крекинга и риформинга.