How big is Buckybola?

Una buckybola es una molécula de 60 átomos de carbono unidos en una jaula cerrada con forma de bola, que tiene el mismo patrón que un balón de futbol. Su nombre completo es buckminsterfullereno, y su fórmula es C₆₀. Mide cerca de 1 nanómetro de ancho, una medida que corresponde a la distancia entre los centros de buckybolas vecinas cuando están juntas en un sólido. Un nanómetro es una milmillonésima de metro.

Tamaño

Los 60 átomos de carbono están en la superficie de la jaula, que es hueca. Quienes descubrieron la molécula encontraron después jaulas de carbono con átomos de metal atrapados en su interior. La jaula de átomos de carbono, por sí sola, mide 0.71 nanómetros de diámetro.

Una molécula no tiene un borde definido, porque los electrones que rodean sus átomos se extienden más allá del centro de cada átomo. Por eso, cada buckybola ocupa más espacio que su jaula de átomos. En los cristales de C₆₀ sólido, los centros de moléculas vecinas están a 1.0 nanómetros de distancia. 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 gajos de un balón de futbol 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 la molécula lleva su nombre.

Comparaciones de tamaño

Unas 80,000 a 100,000 buckybolas, puestas una junto a otra, cubrirían el grosor de un cabello humano, que mide de 0.08 a 0.1 milímetros de ancho.
Un balón de futbol es unos 220 millones de veces más ancho que una buckybola. Un balón de futbol ampliado en esa misma proporción mediría unos 48,000 kilómetros de diámetro, casi cuatro veces el ancho de la Tierra.
El cesio tiene uno de los átomos más grandes, y dos átomos de cesio puestos uno junto al otro abarcarían el ancho de una buckybola.

Cómo se descubrieron las buckybolas

Robert Curl, Harold Kroto y Richard Smalley descubrieron las buckybolas en 1985, en colaboración con J. R. Heath y S. C. O'Brien, estudiantes de posgrado. 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 cúmulos, y los cúmulos de 60 átomos fueron los más comunes. Su estabilidad hacía pensar en una forma muy simétrica.

En 1990, los físicos W. Krätschmer y D. R. Huffman produjeron C₆₀ en cantidades lo bastante grandes como para recolectarlo. Al estudiarlo se confirmó su 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 unas 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 podría haber buckybolas flotando alrededor de ese tipo de estrellas. En 2010, el telescopio espacial Spitzer de la NASA encontró por primera vez señales convincentes de su presencia en el espacio.

Spitzer encontró buckybolas en Tc 1, una nube de materia expulsada por una estrella moribunda. La estrella fue alguna vez parecida al Sol, pero al envejecer se desprendió de sus capas exteriores. Los astrónomos creen que las buckybolas se formaron en esas capas de carbono que la estrella expulsó.