Em Novembro de 1985, os químicos revelaram uma molécula de simetria sem paralelo – o buckminsterfulereno, ou “buckyball” – uma descoberta que remodelou a ciência dos materiais e valeu aos seus criadores o Prémio Nobel da Química de 1996. A história de seu surgimento é uma mistura de acaso, visão teórica e experimentação incansável.
O mistério das cadeias de carbono interestelares
A busca começou na década de 1970, impulsionada por observações intrigantes de moléculas ricas em carbono no espaço interestelar. Os astrônomos detectaram cadeias de carbono mais longas do que os modelos astrofísicos existentes poderiam explicar. A teoria prevalecente sugeria que o arrefecimento das estrelas gigantes vermelhas estava a semear estas cadeias no cosmos, mas a evidência permaneceu incompleta.
O avanço da Universidade Rice
O momento crucial chegou na Rice University, onde o químico Robert Curl desenvolveu uma técnica única de vaporização a laser. Ao vaporizar átomos de um disco de metal com um laser e depois resfriá-los em uma nuvem de hélio, ele pôde analisar sua composição. Harry Kroto, visitante da Universidade de Sussex, propôs substituir o disco de metal por grafite – uma forma pura de carbono – para simular as camadas externas de estrelas gigantes vermelhas.
Os convidados inesperados
Durante dez dias em setembro de 1985, Kroto, Curl e Richard Smalley, juntamente com os estudantes de pós-graduação Sean O’Brien e Jim Heath, replicaram as longas cadeias de carbono esperadas em atmosferas estelares. No entanto, a experiência produziu “convidados indesejados” inesperados: moléculas contendo precisamente 60 e 70 átomos de carbono. Estas estruturas foram brevemente observadas numa experiência anterior na Exxon, mas o seu significado foi ignorado.
A Estrutura do Fulereno
Após dias de análise meticulosa, a equipe percebeu que a molécula de 60 carbonos, C60, possuía uma estabilidade extraordinária. Ao contrário de uma folha plana de grafeno, que seria altamente reativa devido a ligações pendentes, o C60 era notavelmente inerte. O quebra-cabeça de sua estrutura consumiu a equipe, que recorreu à modelagem low-tech com palitos, jujubas e recortes de papel.
O Legado de Buckminster Fuller
A descoberta ocorreu quando Kroto recordou as cúpulas geodésicas de Buckminster Fuller, estruturas esféricas construídas a partir de triângulos entrelaçados. Smalley recuperou o livro de Fuller sobre o assunto, e a equipe reconheceu a estrutura da molécula C60: um arranjo de pentágonos e hexágonos semelhante a uma bola de futebol. O composto resultante foi denominado buckminsterfulereno em homenagem ao arquiteto e inventor visionário.
A Ascensão dos Fulerenos
A publicação de 14 de novembro de 1985 na Nature marcou o nascimento dos fulerenos – uma nova classe de moléculas de carbono de casca fechada. Em 1990, os cientistas descobriram que poderiam produzir grandes quantidades de fulerenos executando um arco elétrico entre bastões de carbono. Esta descoberta abriu um novo campo da ciência dos materiais, com os fulerenos encontrando aplicações na nanotecnologia, na medicina e muito mais.
A história dos fulerenos é uma prova do poder da pesquisa movida pela curiosidade. O que começou como uma tentativa de compreender a química interestelar evoluiu para uma descoberta inovadora que redefiniu a nossa compreensão das possibilidades moleculares do carbono.
