En noviembre de 1985, unos químicos descubrieron una molécula de simetría incomparable: el buckminsterfullereno o “buckybola”, un descubrimiento que reformuló la ciencia de los materiales y le valió a sus creadores el Premio Nobel de Química en 1996. La historia de su surgimiento es una mezcla de casualidad, conocimiento teórico y experimentación incesante.
El misterio de las cadenas de carbono interestelares
La búsqueda comenzó en la década de 1970, impulsada por desconcertantes observaciones de moléculas ricas en carbono en el espacio interestelar. Los astrónomos detectaron cadenas de carbono más largas de las que los modelos astrofísicos existentes podrían explicar. La teoría predominante sugería que las estrellas gigantes rojas que se enfriaban estaban sembrando estas cadenas en el cosmos, pero la evidencia seguía siendo incompleta.
El avance de la Universidad Rice
El momento crucial llegó en la Universidad Rice, donde el químico Robert Curl había desarrollado una técnica única de vaporización láser. Vaporizando átomos de un disco metálico con un láser y luego enfriándolos en una nube de helio, pudo analizar su composición. Harry Kroto, de visita desde la Universidad de Sussex, propuso sustituir el disco de metal por grafito (una forma pura de carbono) para simular las capas exteriores de las estrellas gigantes rojas.
Los invitados inesperados
Durante diez días en septiembre de 1985, Kroto, Curl y Richard Smalley, junto con los estudiantes graduados Sean O’Brien y Jim Heath, replicaron las largas cadenas de carbono que se esperan en las atmósferas estelares. Sin embargo, el experimento produjo “invitados no invitados” inesperados: moléculas que contienen exactamente entre 60 y 70 átomos de carbono. Estas estructuras habían sido observadas brevemente en un experimento anterior en Exxon, pero se pasó por alto su importancia.
La estructura del fullereno
Después de días de minucioso análisis, el equipo se dio cuenta de que la molécula de 60 carbonos, C60, poseía una estabilidad extraordinaria. A diferencia de una lámina plana de grafeno, que sería muy reactiva debido a los enlaces colgantes, el C60 era notablemente inerte. El enigma de su estructura consumió al equipo, que recurrió a modelos de baja tecnología con palillos de dientes, gominolas y recortes de papel.
El legado de Buckminster Fuller
El gran avance se produjo cuando Kroto recordó las cúpulas geodésicas de Buckminster Fuller, estructuras esféricas construidas a partir de triángulos entrelazados. Smalley recuperó el libro de Fuller sobre el tema y el equipo reconoció la estructura de la molécula C60: una disposición de pentágonos y hexágonos similar a una pelota de fútbol. El compuesto resultante recibió el nombre de buckminsterfullereno en honor al visionario arquitecto e inventor.
El auge de los fullerenos
La publicación del 14 de noviembre de 1985 en Nature marcó el nacimiento de los fullerenos, una nueva clase de moléculas de carbono de capa cerrada. En 1990, los científicos descubrieron que podían producir grandes cantidades de buckybolas ejecutando un arco eléctrico entre barras de carbono. Este descubrimiento abrió un nuevo campo de la ciencia de los materiales, en el que los fullerenos encontraron aplicaciones en la nanotecnología, la medicina y más.
La historia de las buckyballs es un testimonio del poder de la investigación impulsada por la curiosidad. Lo que comenzó como un intento de comprender la química interestelar evolucionó hasta convertirse en un descubrimiento innovador que redefinió nuestra comprensión de las posibilidades moleculares del carbono.
