LOS FULLERENOS

Antes de 1985, se sabía que el átomo de carbono tenía sólo dos «estados de agregación» - el grafito y el diamante -. En

ese año, el inglés Harold Kroto y los estadounidenses Robert Curl y Richard Smalley, investigando sobre la formación de

compuestos de carbono en el interior de las estrellas descubrieron por casualidad una tercera forma de presentación del

carbono: los fullerenos, lo que les valió el Premio Nobel de Química de 1996. Los fullerenos están formados por redes tridimensionales de átomos de carbono que forman diferentes estructuras

geométricas, a diferencia del grafito que forma también redes, pero planas. Son moléculas formadas únicamente por

átomos de carbono, siendo la más conocida la del C60 en la que 60 átomos de carbono se distribuyen formando una

estructura similar a la de un balón de fútbol, razón por la que también se le conoce con el nombre de futboleno. El C70

tiene forma de melón o de balón de rugby, mientras que los nanotubos son cilindros huecos. El siguiente artículo fue

tomado de la revista Investigación y Ciencia

Los FULLERENOS conocidos hoy en día tienen formas esféricas, esferoidales o tubulares, y se parecen enormemente a

las cúpulas geodésicas metálicas que solía construir el arquitecto estadounidense Richard Buckminster-Fuller.

Recordándolo, Curl, Smalley y Kroto llamaron a esta nueva familia de moléculas «buckminsterfullerenes», luego «bucky

balls» (bolitas de Bucky) y finalmente «fulerenos».

Pabellón americano de la Expo 67, por R. Buckminster Fuller

En algunas de sus frecuentes especulaciones, algunos matemáticos trataron de dilucidar teóricamente cuántos

pentágonos y hexágonos había que unir, y de qué modo, para formar un objeto tridimensional y cerrado sobre sí mismo.

La respuesta dió el modelo del balón moderno de fútbol, la blanquinegra que suplantó a la tradicional de gajos largos.

Veinte años después, cuando Smalley, Curl y Kroto encontraron que el resultado de un experimento fallido tenía

exactamente ese tipo de estructura: una molécula de 60 átomos de carbono con la misma disposición de pentágonos y

hexágonos que un moderno balón de fútbol.

EN EL HUMO DE LAS VELAS

La publicación del asunto desató una fiebre de sintetizar nuevos fullerenos, y surgieron algunos realmente grandes -con

mucho más de un centenar de átomos-, además de los tubulares. Junto con la novedad, hubo un «boom» de especulación

sobre la utilidad posible de este nuevo estado de agregación del carbono.

Hasta hoy, hay dos grandes líneas de experimentación. Por un lado, hay quienes tratan de transformar estas mínimas

bolitas en lubricantes secos; por otro, algunos sueñan con transformar las moléculas cilíndricas en superconductores

eléctricos.

Los fullerenos siguen siendo una solución en busca de diferentes problemas. Ya se han desarrollado baterías de níquel y

C60 que tienen un buen desempeño comparadas con las de níquel-cadmio. Se están buscando otras aplicaciones en

química, electrónica, medicina y fabricación de lubricantes. Inspirados en los fullerenos, los investigadores han creado

“nanotubos” (200 veces mas fuertes que el acero) que tendrán utilización en la nanotecnología, la cual busca fabricar

máquinas con dimensiones de unos cuantos átomos o moléculas. Un detalle importante: Smalley, Curl y Kroto no inventaron los fullerenos, sino que los descubrieron. Algunos fullerenos

son exclusivamente sintéticos, pero estos materiales han sido identificados en las nubes de polvo espaciales, e incluso en

el negro de humo generado por la combustión de las velas de estearina. En síntesis, son bastante comunes en la

naturaleza.

Los nanotubos se utilizan para fabricar fármacos, fibras, y electrónica avanzada, pero un nuevo estudio revela que -inhaladas en suficientes cantidades-, las diminutas fibras de los nanotubos largos podrían causar mesotelioma, una forma de cáncer en la capa que recubre los pulmones. La investigación, publicada en la revista Nature Nanotechnology, encontró inflamaciones y lesiones pulmonares en ratones “similares a las causadas por el asbesto”. Los nanotubos se están utilizando en el desarrollo de una variedad de aplicaciones, desde nuevos fármacos, ropa y baterías eficientes hasta electrónica avanzada. Pero como señalan los investigadores de la Universidad de Edimburgo, Escocia, “los resultados son claros y muestran que los nanotubos de carbono largos se comportan como el asbesto y provocan los mismos efectos que el asbesto”. El uso de asbesto -nombre dado a un grupo de minerales que solían utilizarse en construcción- provocó una pandemia de cáncer pulmonar en el siglo XX. Al inhalarse, las fibras de este material pueden alojarse y acumularse en los pulmones y causar lesiones y enfermedades como el mesotelioma. Los expertos lo han descrito como el peor desastre de salud ocupacional en el mundo.

FUENTES:

Estudio teórico de Fullerenos y derivados - Francisco J. Tenorio Rancel - Facultad de Química, Universidad de Guanajuato.

Fullerenos - Enciclopedia Encarta – Microsoft – 2004

Los fullerenos - Video

Página web visitada el 20 de agosto-2015 https://www.youtube.com/watch?v=W3ab3VAj-w8

PREGUNTAS

1- Quien fué John Buckminster-Fuller?

2- Por qué se les denominó futbolenos?

3- Cómo se forman los fullerenos?

4- Qué aplicación tienen los fullerenos?