Grupo Nanoita
Fulerenos

Sergio Mazurek Tebcherani

Doutor em Química pela UNESP

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Quase que recentemente, em 1985, o inglês Harold W. Kroto da Universidade de Sussex, em Brighton, na Inglaterra e os americanos Robert F. Curl e Richard E. Smalley da Universidade de Rice, em Houston, no Texas, EUA, estudaram o bombardeamento de raios laser de alta potência sobre blocos de grafite em presença de atmosfera do gás hélio.

Com isso puderam observar a formação de estruturas semelhantes a bolas de futebol ocas, compostas de 60 átomos de carbonos ligados entre si.

Harold Kroto era interessado em estudar a mecânica quântica de algumas cadeias carbônicas moleculares, como as poliinas, das quais mediu as frequências rotacionais dos átomos ligados a partir da espectroscopia na faixa de micro-ondas. Esses estudos permitiram a detecção de moléculas no espaço por meio da radioastronomia. Kroto apontou estrelas gigantes vermelhas frias como as prováveis fontes dessas moléculas e que poderiam estar relacionadas à produção dessas estruturas que se encontravam na forma de fuligem.

Kroto gostaria de reproduzir na Terra as condições estelares de síntese dessas moléculas para poder identificá-las melhor.

Para isso, Robert Curl entendeu que poderia ser usado um aparelho desenvolvido por Richard Smalley.

Era uma técnica poderosa de um laser que vaporizava substâncias a temperaturas superiores a dez mil graus Celsius em presença de um jato pulsado de hélio, no qual os átomos se rearranjavam na forma de aglomerados e que sofriam um resfriamento muito rápido.

Esta parceria rendeu aos três pesquisadores o Prêmio Nobel de Química em 1996.

Muito tempo antes, as definições dos postulados de Kekulé, publicados no século XIX, permitiram a criação da química orgânica.

Este é o segmento da química que estuda os compostos de carbono.

Sabia-se que os átomos de carbono tinham a capacidade de ligar-se entre si formando cadeias compreendidas entre dois até inúmeros átomos, consequentemente, inúmeros compostos existem devido a essa propriedade do átomo de carbono.

Todavia, o experimento de Kroto, Curl e Smalley, permitiu criar um composto diferenciado, mais comparativo ao carbono na forma de grafite e carbono na forma de diamante do que a dos compostos orgânicos. Nesta estrutura de 60 carbonos, estes átomos estão ligados entre si sem a presença de outros tipos de elementos.

A estrutura esférica, constituída de 60 vértices e 32 faces era muito parecida com o domo geodésico projetado pelo arquiteto Richard Buckminster Fuller, que serviu como pavilhão dos Estados Unidos na Expo-1967, em Montreal, no Canadá.

Assim, o composto de sigla C60, recebeu o nome de buckminsterfullerene, em homenagem ao arquiteto norte-americano.

Posteriormente o nome foi abreviado para buckyball ou fullerene, transcrito para o português como fulereno.

Atualmente é possível adicionar átomos de metais dentro dessas estruturas ocas de fulerenos, conferindo propriedades diferenciadas.

A nanotecnologia também domina estes compostos, mediante a formação de nanotubos de carbono.

As aplicações dos fulerenos são as mais variadas possíveis, e vão desde a eletrônica como isolantes, condutores, semicondutores e supercondutores, à fabricação de componentes para computadores, como lubrificantes, transportadores de medicamentos dentro dos organismos, fibras de alta resistência, filtro para gases e até a possibilidade de fabricação de diamantes sintéticos.

Atualmente outras técnicas mais simples são capazes de produzir os fulerenos permitindo encontrá-los com 32, 44, 50, 70, 240, 540 e 960 átomos de carbono na estrutura desses compostos.