Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y facilitarte el uso de la web mediante el análisis de tus preferencias de navegación. También compartimos la información sobre el tráfico por nuestra web a los medios sociales y de publicidad con los que colaboramos. Si continúas navegando, consideramos que aceptas nuestra Política de cookies .

1 de Noviembre de 2011
Química

El descubrimiento de las buckybolas y los nanotubos

Los fullerenos, una forma de carbono distinta al diamante y al grafito, deben su descubrimiento a un chorro supersónico, aunque no de la variedad aeronáutica.

GEORGE RETSECK

Los fullerenos, una forma de carbono distinta al diamante y al grafito, deben su descubrimiento a un chorro supersónico, aunque no de la variedad aeronáutica. En 1985, en la Universidad Rice el difunto Richard E. Smalley, Robert F. Curl y Harold W. Kroto (visitantes de la Universidad de Sussex), junto con los doctorandos James R. Heath y Sean C. O'Brien, estaban estudiando el carbono con una potente herramienta en cuya primera puesta a punto había colaborado Smalley: la espectroscopía de láser por chorro supersónico. Se trata de un sistema de análisis en el que un láser vaporiza pequeñas porciones de la muestra; el gas resultante, compuesto por agrupaciones de átomos de diversos tamaños, se enfría entonces con helio y se bombea en forma de chorro a una cámara enrarecida. Las agrupaciones se expanden supersónicamente, con lo que se enfrían y se estabilizan para su estudio.

En sus experimentos con el grafito, el equipo de Rice registró numerosas agrupaciones de carbono, cada una de las cuales contenía el equivalente a 60 átomos. Ello los intrigó, pues no tenían ni idea de cómo 60 átomos podrían haberse organizado de forma tan estable. Sobre el acertijo estuvieron cavilando durante dos semanas de discusiones, muchas veces acerca de la comida mexicana, antes de dar con la solución: debe haber un átomo de carbono en cada vértice de 12pentágonos y 20 hexágonos dispuestos como las piezas de una pelota de fútbol. Llamaron a esa molécula buckminsterfullereno, en tributo a los similares domos geodésicos de Buckminster Fuller [véase «Fullerenos», por Robert F. Curl y Richard F. Smalley; Investigación y Ciencia, diciembre de 1991]. Su descubrimiento disparó unas investigaciones que desembocaron en versiones alargadas del mismo: los nanotubos de carbono. Fueron descritos por Sumio Ijima, de NEC, en un artículo publicado en 1991 que tuvo una gran difusión.

Tanto las buckybolas como los nanotubos pudieron haber sido descubiertos antes. En 1970, Eiji Osawa, de la Universidad Técnica de Toyohashi, postulaba que 60 átomos de carbono podrían adoptar forma de esfera. Pero no lo consiguió en la práctica. En 1952, dos investigadores rusos, L. V. Radushkevich y V. M. Lukyanovich, describieron la producción de filamentos tubulares de carbón a escala nanométrica; publicado durante la guerra fría, el documento recibió escasa atención en Occidente.

Tal como resultó, los buckminsterfullerenos no son de obtención difícil. Se forman de modo natural en múltiples procesos de combustión en los que interviene el carbono (incluida la combustión de las velas) y de ellos hay trazas en el hollín. Desde el descubrimiento en Rice, se han ideado métodos más sencillos para conseguir buckybolas y nanotubos, como es el de cebar un arco eléctrico entre dos electrodos de grafito o impulsar un gas de hidrocarburo por la superficie de un metal catalizador. Los nanotubos de carbono han reclamado no pocos exámenes profundos; entre sus muchas propiedades intrigantes se cuenta la de poseer la mayor resistencia a la tracción de todos los materiales conocidos, con la capacidad de soportar esfuerzos cien veces mayores que los aceros estructurales.

Durante una entrevista con esta revista en 1993 [véase «Richard E. Smalley: Campeón de las buckybolas», por Philip Yam; Investigación y Ciencia, noviembre de 1993], Smalley, que falleció de leucemia en 2005, comentaba que no le interesaban especialmente los beneficios económicos de los fullerenos. «Lo que más deseo», dijo, «es que dentro de x años, algunas de mis criaturas estén sirviendo para cosas útiles». Si tenemos en cuenta que los nanotubos están impulsando avances en electrónica, energética, medicina y ciencia de los materiales, es muy posible que su deseo se cumpla.

Artículos relacionados

Puedes obtener el artículo en...

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.