Fullereno

Ata o século XX, o grafito e o diamante eran as únicas formas alotrópicas coñecidas do carbono. En experimentos de espectroscopia molecular, observáronse picos que correspondían a moléculas cunha masa molecular exacta de 60, 70 ó máis átomos de carbono. Harold Kroto, da Universidade de Sussex, James Heath, Sexan Ou'Brien, Robert Curl e Richard Smalley, da Universidade de Rice, descubriron o C60 e outros fullerenos en 1985, nun experimento que consistiu en facer incidir un raio láser sobre un anaco de grafito. Eles esperaban efectivamente descubrir novos alótropos do carbono, pero supoñían que serían moléculas longas, en lugar das formas esféricas e cilíndricas que atoparon. A Kroto, Curl e a Smalley concedéuselles o premio Nobel de Química en 1996, pola súa colaboración no descubrimento desta clase de compostos. O C60 e outros fullerenos foron máis adiante observados fóra do laboratorio (ex. no hollín dunha vela). Cara ao ano 1991, era relativamente fácil producir uns cuantos gramos de po de fullereno usando as técnicas de Donald Huffman e Wolfgang Krätschmer. A purificación do fullereno era un desafío para os químicos ata hai pouco cando un equipo de investigadores españois desenvolveu un novo proceso de obtención. Os fullerenos endoédricos incorporaron, entre os átomos da rede, iones ou outras moléculas máis pequenas. O fullereno é un reactivo habitual en moitas reaccións orgánicas por exemplo na reacción de Bingel, descuberta en 1993.

En termos matemáticos, a estrutura dun fullereno é un poliedro convexo con caras pentagonales e hexagonales.

Con axuda da fórmula de Euler: caras + Vértices - arestas = 2, ademais do feito de que cada vértice nunha estrutura de fullereno pertence exactamente a tres caras, pódese demostrar facilmente que nun fullereno hai exactamente 12 pentágonos. O fullereno máis pequeno é o C20, o dodecaedro. Non existen fullerenos con 22 vértices. O número de fullerenos C2n diferentes crece de maneira moi rápida ao aumentar o valor de n; por exemplo, hai 1.812 fullerenos C60, pero só un deles, o buckminsterfullereno, non ten pentágonos adxacentes.

É conveniente saber que B. Fuller creou a fórmula matemática ao aplicalas ás estruturas arquitectónicas do seu amigo o escultor Kenneth Snelsson, quen nos anos 70 deseñou estruturas que consistían en barras metálicas ríxidas e arames de aceiro. Fuller creou o termo "Tensegrity", para describir o tipo de estruturas de tensión interna estables que proxectase.

Alfonso Ruggiero García