1991年，笼状分子巴基球（C-60）——福勒烯的代表物被美国《时代》周刊评为年度分子，1992年，科学家对福勒烯的研究继续有很大的进展，他们在进一步制取不同形式的福勒烯及其衍生物的同时，对其性质与应用作了深入的研究。

巴基球的发现者斯摩利有关大福勒烯分子的设想已经实现。通常，巴基球可由激光蒸发出碳棒上的碳原子冷凝而成。92年9月3日《自然》杂志报道，美国加州大学物理化学学者查汉 · 叶里兹安（Chahan Yeretzian）及其伙伴成功制取了稳定的大福勒烯分子。其具体作法是，在反应室内用激光蒸发巴基球060和C-70，然后通入氦气将蒸发出来的巴基球分子以百亿分之几的浓度带入一个比针尖还小的空间，使之相互碰撞。结果发现，大福勒烯分子不仅通过在巴基球分子上加入碰撞产生的碳原子，而且通过巴基球分子与分子之间加合、就像吹肥皂泡似的生成。经质谱仪测定，新生成的福勒烯所含碳原子数最高可达400个。此外，这些分子的大小可以通过调节实验条件加以控制。若以纯C-60为出发材料，则许多生成的大分子所含碳原子近乎C-60的倍数，其余的则以增减偶数碳原子的方式存在。据猜测，这可能是分子加合时放出的两个碳原子被其他分子吸收之故。叶里兹安认为，该法也许是制造研究者孜孜以求的大福勒烯的极有效的方法。

斯摩利的另一设想——“俄罗斯套娃”式的巴基套球亦已实现。最近，瑞士洛桑（Lausanne）联邦合成技术学院的电子显微学学者丹尼尔 · 尤加特（Daniel Ugarte）和迪埃特利 · 里恩哈德（Dietrich Reinhard）在1992年10月22日《自然》杂志上报告，他们为了研究电子束放射对碳粒子的影响，采用各种高强度的电子束对碳棒进行长达半小时的放射，意外地制得了巴基套球，其结构像一层套一层并同心的洋葱。若将通常使用的直流电改为交流电、反应容器中的氩气改为氦气，也可制得巴基套球。他们观察到，电子束引起碳原子移动、巴基管分裂并重排成同心套球，其中一部分多达约70层，最外层含540个碳原子，最内层仅含40~50个碳原子，外层直径为47毫微米，极为稳定。

以往理论认为，具有正六面体层状结构的石墨是碳元素最稳定的同素异形体，这一发现对该理论提出了挑战。巴基球的发现者之一、英国萨克塞斯（Sussex）大学的哈鲁德. W. 克鲁托（Harold W. Kroto）分析说，现在看来，该理论只适合于无限大的石墨层片。因为，有限面积的石墨层片的边缘带有悬而未合的碳键，这些键须与其他物质结合方能稳定；而笼状结构的福勒烯不带这种键，因而可以制得含多达600个碳原子的大分子。现在，这种含几万个碳原子的套球证明，巴基球是碳最稳定的存在形式。克鲁托还认为，该发现为碳原子自我重排机制的研究带来启发。此外，太空物理学者很早就猜测，星际尘埃的成分为碳原子束，但这些尘埃的光谱与已知的碳化合物，甚至早期发现的巴基球皆不相符，而巴基套球的光谱与星际尘埃有高度的一致性，看来这一长期未破的谜已最终解开。里恩哈德还希望最终能控制这些同心套层间的距离、在层之间插入其他原子来获得具有新性能的材枓。

巴基管是研制福勒烯的另一个方向。1991年11月，研究人员首次发现了巴基管（石墨态碳的螺旋微管），这物质的碳原子在管中部以六边形结构排列，在管端以五边形排列。当时，理论家曾预言，由巴基管构成的新型碳纤维，其强度将胜于目前世界上最强的石墨纤维，可用作分子水平的导线或催化剂。1992年7月16日《自然》杂志报道，日本日电公司（NEC）基础研究实验室的材料学者汤姆斯. W. 埃比森（Thomas W. Ebbosen）和P. M. 艾贾安（P. M. Ajayan）用类似生产福勒烯的方法一次制得若干克巴基管，为材料和化学研究人员对巴基管由好奇转入应用研究跨出了关键的一步。该法与福勒烯的生产方法相似，即在反应釜中充满气压为三分之二大气压的氦气，置入一大一小两根石墨碳棒，然后通电使小碳棒蒸发，结果，75%蒸发出来的碳以每分钟若干毫米的生长速度凝聚到大碳棒上生成巴基微管，其直径为2~20毫微米，长约数千强微米。对巴基管的性能研究表明，其导电性比其他碳物质都强，而某些直径不同的巴基管则类半导体。

最近，美国海军实验室的物理学者杰里米. Q. 布劳顿（Jeremy Q · Broughton）和马克. R. 彼得逊（Mark R. Pedersen）在1992年11月2日美国《物理研究通讯》上，报告了他们用计算机对模拟巴基管与氯化氢作用过程中的电子流动情况进行计算的结果。他们模拟了—个由120个碳原子组成的单晶巴基管，将管的一端上的碳原子全部排成六边形，使管口打开，边缘的共价键用氢原子加以饱和；然后将一批氯化氢向其顶端靠拢，发现氯化氢分子的极性使管上的电子流向管端；继而，电子积聚造成的电性吸引将这些氯化氢分子吸附在管内。经进一步研究，还发现巴基管可以吸引非极性分子，即吸引的不是电子而是分子。他们模拟了一个含960个碳原子的巴基管，使其向盛有20000个温度接近沸点的液态氖分子的容器靠拢，当其靠近液态氖表面时，氖分子一个接一个地被吸入管中。布劳顿分析，该毛细现象系由范德瓦力所致。他还指出，这些结果证明，巴基管可以吸附大小适合其内径的任意分子。

布劳顿和彼得逊认为，科学家可以通过改变石墨层片卷曲成管的方式等方法调节巴基管的直径使之有选择地吸引分子，还可以缩小管径以增强其吸附力。他们还认为，虽然迄今研究人员尚未制成单晶巴基管，他们的模拟为此带来启示，即今后制造单晶管的仪器不需从电子角度而是从毫微米级机械角度入手。布劳顿想象，可以用巴基管造出分子水平的线圈筒、活塞和泵等微型零件来组装成用于恢复病体功能的体内引擎或其他装置。

研制巴基球的衍生物是当前巴基球研究的一个重要领域。1992年间，研究人员制取成功了巴基球的若干衍生物，如向其笼状结构内部掺入或表面镶嵌金属原子，加上侧链如氧原子、羟基、氨基甲酸乙酯基及其他原子团。1992年6月11日美国《物理化学》报道，美国海军研究实验室的物理化学学者史蒂文. W. 麦克埃尔万尼（Stephen W. MoElvany）已经成功地使用激光蒸发法使巴基球打开其“笼”，将1~2个钇原子掺入其中。

美国宾夕法尼亚州立大学的化学家A. 韦尔福德 · 卡索曼（A. Welford Castleman）则对另外一种镶嵌金属原子的_勒烯，又称“金-碳烯”的物质进行研制61992年3、4月向，卡索曼小组使用激光蒸发金属棒的表面，继而用高速氦气流夹带少量烃，如甲烷、乙烯、乙炔、丙炔或苯通过金属蒸气，使金属原子与烃作用生成一种新物质——“金-碳烯”。该分子与掺金属福勒烯不同，系由8个钛原子和12个碳原子共同构成笼状分子T18C12，其结构为每个钛原子均与3个碳原子相连，而每个碳原子亦均与3个钛原子相连，进而构成五边形，金-碳烯分子共由12个五边形构成。由于带有大量金属原子，该分子应具有与巴基球截然不同的电子性质，分子中的钛原子易与其他物质化合，因此可以加上侧链或原子来产生具有特殊性质的新物质，美国埃克森石油公司的物理学者唐纳德考克斯（Donald M. Cox）认为，金-碳烯很有可能成为有前途的催化剂。只是当时数量太少，无法加以研究。到1992年9月中旬，在美国芝加哥举行的国际第六届关于小粒子和无机原子束的研讨会上，卡索曼推出了一种简单而有效的方法。该法以适当比例的碳粉和钛粉的混合物为起始材料，用激光束加以蒸发，即可生成大量的金-碳烯。该新技术不仅为具体研究该物质开辟了道路，而且为气态金属和碳原子合成具有联缀笼状的多笼“金-碳烯”的反应机制提供了线索。

美国海军研究实验室的物理化学学者马克罗斯（Mark M. Ross）分析说，一般情况下，大多数分子在如此高强度的激光束作用下会发生分解，而巴基球只是打开其笼状结构，变大、变小或镶嵌入金属原子，然后重新关闭。这种性质唯巴基球独有。

对巴基球性质与应用的研究也在继续向纵深发展。1992年1月，美国桑迪亚国家实验室的罗杰. A. 阿辛克（Roger A. Assink）及其伙伴使用核磁共振分光镜在奇异角度旋转（MAS）的条件下对巴基球晶体进行研究时，发现氧气分子渗入其中。进一步研究发现，巴基球只吸收某些种类，即体积适合的气体；在加压的条件下，每个巴基球分子可吸收多达6个氧气分子；最为有意义的是，气体分子在进入巴基球晶体后不久即开始逸出，但逸出速度远比进入速度慢。研究人员认为，巴基球晶体有区分地吸收气体的性质可能在工业上很有用途，例如，使用巴基球晶体去除商用天然气中的氮气杂质。同样，其缓释气体的性质也很可能具有工业应用价值。科学家相信，通过调节巴基球分子的大小或晶体结构，可以控制巴基球晶体吸收的气体种类、数量及释放速度，达到应用的目的。

最近，物理学者还将巴基球用作物理碰撞的高能轰击粒子。1992年9月，法国巴黎附近奥尔塞（Orsay）核物理研究所与厄普撒拉（Uppsala）大学的研究人员合作，成功地使用该所的线性加速器将C-60离子加速至具有近5000万电子伏特的能量。他们的实验方法是，首先用硒离子轰击一小团固体C-60，产生的带负电的巴基球离子被送入一薄层氮气中，巴基球负离子被氮气夺去电子而生成带1+或3+电荷的正离子，进而由强有力的电子静电加速器加速成为离子束。由于C-60离子质量大并且所含族原子全部以共价键紧密相连，当击中固体目标时，并不像一般小离子那样深度穿透固体，而是停留在表浅的位置，即将大量的能量仅仅施放在固体的表面，使固体在有限加速的同时获得大量的能量，因此，C-60离子束的制成有助于研究高能离子轰击固体靶时产生的物理变化。奥尔塞研究所的伊万 · 利 · 贝耶克（Yvon Le Beyec）认为，该实验的成功开创了物理碰撞过程研究的新领域。目前，奥尔塞小组在该研究领域处于领先地位。

C-60离子束还有可能复苏分子束诱发聚变的研究。1989年，美国布鲁克哈芬（Brookhaven）国家实验室的一个研究小组宣称，他们用几百个重水分子组成的分子束轰击重氢靶，一种未明的能量集聚过程诱发了核聚变。而后不久，某些研究人员猜测，用其他高能共价键分子如C-60也可以产生同样的效果，但是，到了1992年，该项研究热开始下降。目前，华盛顿大学的罗伯特 · 范登博斯（Robert Vandenbosch）正在试制巴基球离子束，一俟成功，他们便会将其用于聚变研究。

目前，巴基球在原子束研究领域中已经成为一颗红星。同时，它还带来了其他原子束如硅和二硫化钨等的研究的兴起。