Des chercheurs russes de Siemens Corporate Technology (CT) utilisent des nanoparticules de carbone spéciales pour optimiser les matériaux. Ils ajoutent des fullerènes - des molécules en forme de ballon de football comprenant 60 atomes de carbone - à l'aluminium pour obtenir un nouveau matériau environ trois fois plus dur que les composites conventionnels, pourtant pèse beaucoup moins. L'aluminium léger mais solide pourrait être utilisé pour améliorer les performances des compresseurs, turbocompresseurs et moteurs.

Les fullerènes de carbone pur ont une stabilité mécanique élevée à un faible poids. L'aluminium et le C60 sont broyés sous atmosphère d'argon en de minuscules grains de quelques nanomètres de diamètre, ou des millionièmes de millimètre. Les deux substances se lient ensuite l'une à l'autre pour former le nouveau matériau. Des moulins spéciaux broient l'aluminium, et la poudre ultrafine est pressée dans un nouveau matériau. Environ un pour cent en poids de fullerènes est suffisant pour donner au matériau une dureté suffisante.

Siemens envisage une variété d'applications pour l'aluminium dur. Les turbines avec des rotors plus légers peuvent fournir des vitesses plus élevées et rendre les compresseurs ou les moteurs plus efficaces. On pourrait enrober des câbles supraconducteurs avec le matériau pour améliorer leur stabilité. Ils seraient alors capables de résister à des courants plus forts, ce qui à son tour rendrait les machines telles que les scanners de tomographie par résonance magnétique plus puissantes. Parce que les fullerènes affectent à peine la conductivité électrique de l'aluminium, les câbles électriques en aluminium pourraient être affinés pour économiser du matériel.

Dans un autre projet, les chercheurs de CT ont amélioré des matériaux appelés thermoélectriques. Ceux-ci génèrent une tension électrique à partir d'un différentiel de température, produisant ainsi de l'énergie à partir de la chaleur perdue d'un appareil. En collaboration avec le Technological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials (TISNCM) à Troisk près de Moscou, ils ont amélioré les performances des appareils thermoélectriques de 20 pour cent. Les fullerènes restreignent la conductivité thermique et conservent ainsi une plus grande partie de la chaleur à convertir dans le matériau. Les chercheurs s'attendent à pouvoir générer environ 50 watts d'énergie à partir d'un différentiel de température de 100 degrés et d'une surface de 100 centimètres carrés.