Pada bulan November 1985, ahli kimia mengungkap molekul simetri yang tak tertandingi—buckminsterfullerene, atau “buckyball”—sebuah penemuan yang mengubah ilmu material dan membuat penciptanya mendapatkan Hadiah Nobel Kimia tahun 1996. Kisah kemunculannya merupakan perpaduan antara kebetulan, wawasan teoretis, dan eksperimen tanpa henti.
Misteri Rantai Karbon Antarbintang
Pencarian ini dimulai pada tahun 1970-an, didorong oleh pengamatan yang membingungkan terhadap molekul kaya karbon di ruang antarbintang. Para astronom mendeteksi rantai karbon yang lebih panjang daripada yang bisa dijelaskan oleh model astrofisika yang ada. Teori yang ada menyatakan bahwa bintang raksasa merah yang mendingin menyebarkan rantai ini ke alam semesta, namun buktinya masih belum lengkap.
Terobosan Universitas Rice
Momen penting terjadi di Rice University, tempat ahli kimia Robert Curl mengembangkan teknik penguapan laser yang unik. Dengan menguapkan atom dari piringan logam dengan laser, lalu mendinginkannya dalam awan helium, ia dapat menganalisis komposisinya. Harry Kroto, yang berkunjung dari Universitas Sussex, mengusulkan penggantian piringan logam dengan grafit—bentuk karbon murni—untuk mensimulasikan kulit terluar bintang raksasa merah.
Tamu Tak Terduga
Selama sepuluh hari pada bulan September 1985, Kroto, Curl, dan Richard Smalley, bersama dengan mahasiswa pascasarjana Sean O’Brien dan Jim Heath, meniru rantai karbon panjang yang diperkirakan terjadi di atmosfer bintang. Namun, percobaan tersebut menghasilkan “tamu tak diundang” yang tidak terduga: molekul yang mengandung tepat 60 dan 70 atom karbon. Struktur ini telah diamati secara singkat dalam percobaan sebelumnya di Exxon, namun signifikansinya diabaikan.
Struktur Fullerene
Setelah berhari-hari melakukan analisis yang cermat, tim menyadari bahwa molekul 60 karbon, C60, memiliki stabilitas yang luar biasa. Berbeda dengan lembaran graphene datar, yang akan sangat reaktif karena ikatannya yang menjuntai, C60 sangat lembam. Teka-teki strukturnya menyita perhatian tim, yang menggunakan pemodelan berteknologi rendah dengan tusuk gigi, jellybean, dan potongan kertas.
Warisan Buckminster Fuller
Terobosan ini terjadi ketika Kroto mengingat kembali kubah geodesik Buckminster Fuller, struktur bola yang dibangun dari segitiga yang saling bertautan. Smalley mengambil buku Fuller tentang topik tersebut, dan tim mengenali struktur molekul C60: susunan segi lima dan segi enam seperti bola sepak. Senyawa yang dihasilkan diberi nama buckminsterfullerene untuk menghormati arsitek dan penemu visioner.
Bangkitnya Fullerene
Publikasi pada tanggal 14 November 1985 di Nature menandai lahirnya fullerene—kelas baru molekul karbon dengan cangkang tertutup. Pada tahun 1990, para ilmuwan menemukan bahwa mereka dapat menghasilkan bola bucky dalam jumlah besar dengan menjalankan busur listrik di antara batang karbon. Penemuan ini membuka bidang baru dalam ilmu material, dengan fullerene dapat diterapkan dalam nanoteknologi, kedokteran, dan lainnya.
Kisah tentang buckyballs adalah bukti kekuatan penelitian yang didorong oleh rasa ingin tahu. Apa yang dimulai sebagai upaya untuk memahami kimia antarbintang berkembang menjadi penemuan inovatif yang mendefinisikan kembali pemahaman kita tentang kemungkinan molekuler karbon.
