Fulereni su oblik molekule ugljika koji nije ni grafit ni dijamant. Sastoje se od sfernog, elipsoidnog ili cilindričnog rasporeda desetaka atoma ugljika. Fullereni su dobili ime po Richardu Buckminsteru Fulleru, arhitektu poznatom po dizajnu geodetskih kupola koje izgledom podsjećaju na sferne fulerene. Kuglasti fuleren izgleda kao nogometna lopta i često se naziva “buckyballs”, dok su cilindrični fuleren poznati kao “buckytubes” ili “nanotubes”.
Fullereni su otkriveni kao neočekivano iznenađenje tijekom pokusa laserske spektroskopije na Sveučilištu Rice u rujnu 1985. Nobelovu nagradu za kemiju 1996. dobili su profesori Robert F. Curl, Jr., Richard E. Smalley i Sir Harold W. Kroto za njihovo otkriće . Molekule fulerena sastoje se od 60, 70 ili više atoma ugljika, za razliku od dijamanta i grafita, poznatijih oblika ugljika.
Fulereni se prirodno javljaju samo u malim količinama, ali je predloženo nekoliko tehnika za njihovu proizvodnju u većim količinama. Moderna tehnika koristi benzenski plamen za proizvodnju fulerena. Ostale tehnike uključuju isparavanje grafitnih šipki i katalitičko kemijsko taloženje pare iz etanolne pare.
Obitelj fulerena molekula ugljika posjeduje niz jedinstvenih svojstava. Fulerenska nanocijev ima vlačnu čvrstoću oko 20 puta veću od čeličnih legura visoke čvrstoće, a gustoću upola manju od aluminija. Ugljične nanocijevi pokazuju supravodljiva svojstva, a sintetizirane su pojedinačne nanocijevi duljine do 4 centimetra. Postoji niz tvrtki koje razvijaju nanocijevi za komercijalne primjene, uključujući računalnu memoriju, elektroničke žice i znanost o materijalima. Jednog dana nanocijevi bi se mogle koristiti za stvaranje futurističkih računala što nije moguće konvencionalnim litografskim tehnikama.
Nanocijevi su bile središnji fokus u buci koja okružuje novo područje “nanotehnologije”. Asocijacija ponekad dovodi u zabludu; kada je fizičar Richard Feynman izvorno predložio izgradnju proizvodnih sustava koji sastavljaju proizvode na molekularnoj razini (“molekularna nanotehnologija”), on je govorio o sićušnim, produktivnim strojnim sustavima, a ne o stvaranju egzotičnih materijala nano-razmjera poput fulerena korištenjem kemijskih tehnika na makro razini . Mala tvornica izgrađena u potpunosti od fulerena kvalificirala bi se kao molekularna nanotehnologija, ali fulerini sami po sebi ne. Ovo je kritična razlika koju često zanemaruju neki akademici, rizični kapitalisti i tehnolozi koji vole koristiti riječ “nanotehnologija” kao alat za privlačenje financiranja ili pažnje.