How big is Buckybola?

Una buckybola es una molécula de 60 átomos de carbono unidos en una jaula cerrada con forma de bola, con el mismo patrón que un balón de fútbol. Su nombre completo es buckminsterfullereno y su fórmula es C₆₀. Tiene aproximadamente 1 nanómetro de diámetro, medido como la distancia entre los centros de buckybolas vecinas empaquetadas en un sólido. Un nanómetro es una milmillonésima de metro.

Tamaño

Los 60 átomos de carbono se sitúan en la superficie de la jaula, que es hueca. Sus descubridores encontraron más tarde jaulas de carbono con átomos de metal atrapados en su interior. La jaula de átomos de carbono en sí tiene 0,71 nanómetros de diámetro.

Una molécula no tiene un borde nítido, porque los electrones que rodean sus átomos se extienden más allá de sus centros. Por eso, cada buckybola ocupa más espacio que su jaula de átomos. En los cristales de C₆₀ sólido, los centros de las moléculas vecinas están separados por 1,0 nanómetros. La cifra de 1 nanómetro del explorador coincide con esa separación.

La jaula tiene 20 caras de seis lados y 12 caras de cinco lados. Los paneles de un balón de fútbol siguen el mismo patrón. También lo sigue la cúpula geodésica que el arquitecto estadounidense R. Buckminster Fuller diseñó para la exposición universal de 1967 en Montreal, y de él toma su nombre la molécula.

Comparaciones de tamaño

Entre unas 80 000 y 100 000 buckybolas, colocadas una al lado de la otra, abarcarían un cabello humano, que mide entre 0,08 y 0,1 milímetros de ancho.
Un balón de fútbol tiene aproximadamente 220 millones de veces el ancho de una buckybola. Si un balón de fútbol se agrandara en ese mismo factor, tendría unos 48 000 kilómetros de diámetro, casi cuatro veces el ancho de la Tierra.
Dos átomos de cesio, que están entre los átomos más grandes, colocados uno al lado del otro, abarcarían una buckybola.

Cómo se descubrieron las buckybolas

Robert Curl, Harold Kroto y Richard Smalley descubrieron las buckybolas en 1985, trabajando con los estudiantes de posgrado J. R. Heath y S. C. O'Brien. Dispararon un pulso intenso de luz láser contra una superficie de carbono y mezclaron los átomos de carbono liberados con una corriente de gas helio. Los átomos se unieron en agrupaciones, y las de 60 átomos fueron las más comunes. Su estabilidad sugería que tenían una forma muy simétrica.

En 1990, los físicos W. Krätschmer y D. R. Huffman obtuvieron C₆₀ en cantidades suficientes para recogerlo. Estudiarlo confirmó la estructura en forma de bola. Curl, Kroto y Smalley compartieron el Premio Nobel de Química de 1996 por el descubrimiento de los fullerenos, la familia de jaulas cerradas de carbono a la que pertenecen las buckybolas.

Buckybolas en el espacio

Kroto se unió al experimento para averiguar cómo podían formarse las moléculas de carbono en forma de cadena que había encontrado en las atmósferas de estrellas gigantes ricas en carbono. Poco después del descubrimiento, los científicos propusieron que las buckybolas podrían flotar alrededor de esas estrellas. En 2010, el telescopio espacial Spitzer de la NASA encontró por primera vez indicios convincentes de ellas en el espacio.

Spitzer encontró buckybolas en Tc 1, una nube de material expulsado por una estrella moribunda. En su día, la estrella era como el Sol, pero al envejecer expulsó sus capas externas. Los astrónomos creen que las buckybolas se formaron en las capas de carbono expulsadas.