Robert F. Curl, Harold W. Kroto y Richard E. Smalley (Premio Nobel de Química 1996)
El premio Nobel de Química de 1996 fue concedido a Curl, Kroto y Smalley por el descubrimiento de una nueva forma estable de carbono; los fullerenos. Robert Curl nació en Alice (Tejas, Estados Unidos) en 1933 y trabajó en las universidades de Berkeley y Harvard. En 1958 se incorporó al Departamento de Química de la Universidad de Rice (Houston), del que es profesor emérito. Harold Kroto nació en 1939 en Wisbech (Cambridgeshire, Reino Unido) y se doctoró en la Universidad de Sheffield. Tras estancias en Ottawa (Canadá) y en los Laboratorios Bell Telephone, comenzó su carrera académica en la Universidad de Sussex en 1967. Richard Smalley nació en Akron (Ohio, Estados Unidos) en 1943 y en estos días se cumple el primer aniversario de su muerte, consecuencia de un cáncer. Smalley se doctoró en la Universidad de Princeton en 1973. Tras su trabajo post-doctoral en la Universidad de Chicago, se incorporó a la Universidad de Rice en 1976. Smalley fue un apasionado defensor de la nanotecnología y jugó un papel clave en el establecimiento en el año 2000 del programa federal “National Nanotechnology Initiative”.
El carbono (C) es el elemento básico de la química orgánica (la química de la vida) y el ser humano lo ha aprovechado desde hace siglos bien como diamante, grafito o carbón. En 1985, Curl, Kroto, Smalley y sus estudiantes J. Heath y S. O’ Brien, comunicaron el descubrimiento de una nueva forma estable de C en la que 60 átomos de este elemento se colocaban formando una capa cerrada. A esta nueva molécula la llamaron “buckminsterfullerene” , en honor del arquitecto R. Buckminster Fuller, creador de la “cúpula geodésica” del edificio de Estados Unidos en la Exposición Universal de Montreal (1976). Pronto fueron conocidos también como “buckyballs” en honor al mismo personaje. Para entender como los átomos de C se conectan entre sí en uno de estos fullerenos, basta imaginar la superficie de un balón de fútbol como los del Mundial de España 82. Si recordáis, esos balones estaban formados por 12 pentágonos y 20 hexágonos, dispuestos de modo que ninguno de los pentágonos se tocasen. El resultado era una superficie muy simétrica (pero no esférica) con 60 esquinas. Pues si en cada una de éstas colocamos un átomo de C, ya tenemos el buckminsterfullereno, también conocido como C60. Eso sí, ¡¡este fullereno es unos 300 millones de veces más pequeño que el balón de fútbol!!.
El descubrimiento del C60 fue realizado utilizando un láser que vaporizaba una pequeña cantidad de carbono en un tiempo muy corto (5 ns). Cuando el gas caliente se condensaba, formaba agrupaciones (clusters) que contenían diferente número de átomos de C, siendo el C60 la más abundante. Estas agrupaciones se bautizaron genéricamente como fullerenos. El problema fue determinar su estructura, pues la cantidad de fullerenos que se producía era muy pequeña. Fue en 1990 cuando D. Huffman y W.Krätschmer idearon un método de producir grandes cantidades de fullerenos de forma barata y reproducible en cualquier laboratorio, lo que facilitó enormemente su caracterización. El estudio de sus aplicaciones comenzó inmediatamente después. Por cierto, mediante una modificación del método anterior es posible producir hoy los famosos nanotubos de carbono, parientes de los fullerenos.
Pero, ¿dónde radica el interés de los fullerenos?. En su estructura. El grafito es laminar, lo que limita las posibilidades de modificarlo químicamente, mientras el diamante es un material cristalino cuyo procesado es complicado y caro. Sin embargo, los fullerenos pueden ser procesados y modificados de múltiples formas. Por ejemplo, unido a un metal como el potasio, el C60 forma un material superconductor, el K3C60. Como además acepta y dona electrones fácilmente, se espera poder utilizarlo como un catalizador que sustituya a metales más contaminantes. Por otra parte, el descubrimiento de los fullerenos ha ampliado nuestras hipótesis sobre cómo apareció el carbono en el universo y cuál es su comportamiento en las nubes interestelares y en estrellas como las gigantes rojas.
Tags: buckminsterfullereno, buckyballs, carbono, Curl, fullerenos, Kroto, nanotecnología, premio Nobel de Química, Smalley
Sindicación
2006-11-07 a las 8.14 pm
Me ha gustado mucho el artículo, en particular la disposición del segundo grupo de foografías.
¿Podrías decirnos cómo han influido los buckinsterfullerenos en nuestro conocimiento de los dos cuerpos astronómicos que mencionas? Gracias.
2006-11-08 a las 7.03 pm
Buscaimposibles, me parece muy interesante tu pregunta y gracias por leernos. Te recomiendo que estés atento a los post de la semana que viene porque profundizaremos en el tema.
2006-12-21 a las 7.49 pm
En 1996 cuando se otorgó el premio Nóbel a estos científicos hubo un gran interés en el tema, pero este interés fue decayendo por lo que traté de buscar si había quedado en un punto muerto, en cambio, encontré un interesante artículo (referencia: Beavers, C. M. et al. J. Am. Chem. Soc. (2006). 10.1021/ja063636k en Nature Nanotechnology)
Published online 11 August 2006
La fórmula normal de los fullerenos obedece la regla del pentágono (IPR), que indica que cada pentágono estará rodeado de seis hexágonos. En general esta fórmula es la más estable. La mayoría de las desviaciones a esta regla la dan aquellos fullerenos que funcionan como cajas atrapando otros átomos en el interior. Los grupos de Alan Balch de la University de California, Davis, y Harry Dorn del Virginia Polytechnic Institute y State University han aislado un fullereno en forma de huevo comprimiendo 84 átomos de carbono con un cluster formado de un nitrógeno y tres terbios. Mediante rayos X observaron que la estructura además tiene dos pentágonos unidos por una arista y por tanto violando la regla indicada. Existen 24 formas de esta estructura C84 que cumplen la regla y más de 50000 que no lo hacen. Mediante estos estudios se demuestra que el mundo de los fullerenos no se limita al C y además que a pesar del tiempo que a pasado desde su descubrimiento todavía puede quedar mucho por conocer de estas caprichosas formas del carbono.
(Siento no haber podido incluir el link o la imagen para que lo vierais)
2007-03-25 a las 9.09 pm
quiero saber sobre los avances de la quimica en los años de 1996 a 2006
2007-12-03 a las 11.28 pm
Es admirable que existan personas que dedican su vida a la ciencia, gracias a ello podemos tener la calida de vida que tenemos hoy en día.
Investigando por internet he encontrado que el Prof. Sir Harry Kroto de la Universidad Estatal de Florida, ganador del premio Nóbel de Química y toda una autoridad a nivel internacional en nanotecnología, inauguró un curso de nanotecnología en Internet.
La Universidad de Oxford inició en el 2006 un curso de nanotecnología para profesionales que quieran saber más acerca de la ciencia del siglo XXI. El programa del curso de postgradosaca partido de los investigadores de talla mundial que trabajan dentro este campo en la Universidad.
Este programa es el resultado de una estrecha colaboración entre el Parque Tecnológico Begbroke (Begbroke Science Park) y el Departamento de Educación Continua (Department for Continuing Education) de la Universidad de Oxford para desarrollar módulos de cursos acreditados en nanotecnología que conduzcan a un título de postgrado. Los estudiantes deberán haber cursado alguna disciplina de ciencias físicas o tener experiencia demostrable en alguna de estas áreas.
También he encontrado que el francés Albert Fert y el alemán Peter Gruenberg ganaron el Premio Nobel de Física 2007 por su trabajo con una tecnología que llevó a la miniaturización radical de los discos duro.
Es un hallazgo que dio origen a una de las primeras grandes aplicaciones de la nanotecnología.
Es gracias a esta tecnología que ha sido posible miniaturizar discos duros de forma tan radical en los últimos años,’ informó la Academia en un comunicado.
El trabajo de ambos científicos hizo posible producir tecnología capaz de convertir pequeños cambios magnéticos en diferencias en resistencia eléctrica.Aprovechando estos pequeños cambios magnéticos -duplicar la electrónica del espín- hicieron posible almacenar mucha más información en discos duros y el desarrollo de dispositivos móviles como teléfonos celulares o reproductores de música.“Es lo que ha hecho posible a los iPod y cualquier cosa que requiera almacenar mucha información, como YouTube,’ agregó Marrows
http://www.terra.com/noticias/articulo/html/act994830.htm
http://www.alemaniaparati.diplo.de/Vertretung/mexikogic/es/06/Investigacion_20y_20Tecnologia/NobelFisica__Seite.html
http://www.terra.com/noticias/articulo/html/act994830.htm
2008-03-27 a las 5.50 pm
Como indicó Harold Kroto en una conferencia en Granada titulada 2001, una odisea en el nanoespacio (clara referencia a la película de Stanley Kubrik y la novela homónima de Arthur C.Clarke 2001, una odisea en el espacio), los fullerenos tienen actualmente muchas aplicaciones, aunque sean pocas comparadas con las que están por llegar. El problema sigue siendo crear nanotubos de diámetro conocido: es decir, radica en el proceso de fabricación.
De acuerdo con su tamaño y forma, podemos usar los nanotubos como conductores, semiconductores o casi superconductores a temperatura ambiente. Dada su capacidad de autoensamblaje pueden ser usados para fabricar plásticos conductores. Se pueden incluso lograr polímeros con propiedades de limitadores ópticos, transcendental en el caso de los láseres para evitar el deterioro de los materiales. Se espera así mismo obtener materiales muy adecuados para el recubrimiento de superficies, dispositivos fotoconductores y creación de nuevas redes moleculares.
En bioquímica se ha demostrado que derivados metálicos de los fullerenos, solubles en agua, tienen una actividad significativa contra los virus VH-1 y VH-2, responsables del SIDA. También se baraja actualmente la posibilidad de incorporar fullereno en los procesos de fototerapia, que permitirían la destrucción de sistemas biológicos dañinos para los seres humanos.
http://www.elpais.com/articulo/futuro/KROTO/_HAROLD/pronto/hablar/aplicaciones/fulerenos/elpfutpor/20031001elpepifut_1/Teshttp://www.elpais.com/articulo/futuro/KROTO/_HAROLD/pronto/hablar/aplicaciones/fulerenos/elpfutpor/20031001elpepifut_1/Tes
http://www.textoscientificos.com/quimica/fullerenos
http://www.todo-ciencia.com/quimica/0i78713400d1002371955.php