How big is Fulereno?

Um buckyball é uma molécula de 60 átomos de carbono unidos em uma gaiola fechada, em forma de bola, com o mesmo padrão de uma bola de futebol. Seu nome completo é buckminsterfulereno, e sua fórmula é C₆₀. Ele tem cerca de 1 nanômetro de largura, medido como a distância entre os centros de buckminsterfulerenos vizinhos compactados em um sólido. Um nanômetro é um bilionésimo de metro.

Tamanho

Os 60 átomos de carbono ficam na superfície da gaiola, que é oca. Seus descobridores mais tarde encontraram gaiolas de carbono com átomos de metal presos dentro delas. A gaiola de átomos de carbono em si tem 0,71 nanômetro de largura.

Uma molécula não tem uma borda definida, porque os elétrons ao redor de seus átomos se estendem além de seus centros. Por isso, cada buckminsterfulereno ocupa mais espaço do que sua gaiola de átomos. Em cristais de C₆₀ sólido, os centros das moléculas vizinhas ficam a 1,0 nanômetro de distância. O valor de 1 nanômetro indicado no explorador corresponde a esse espaçamento.

A gaiola tem 20 faces de seis lados e 12 faces de cinco lados. Os gomos de uma bola de futebol seguem o mesmo padrão. O mesmo vale para a cúpula geodésica que o arquiteto norte-americano R. Buckminster Fuller projetou para a Exposição Mundial de 1967, em Montreal, e é em homenagem a ele que a molécula recebeu seu nome.

Comparações de tamanho

Cerca de 80.000 a 100.000 buckminsterfulerenos, lado a lado, cobririam a largura de um fio de cabelo humano, que tem de 0,08 a 0,1 milímetro de largura.
Uma bola de futebol é cerca de 220 milhões de vezes mais larga que um buckminsterfulereno. Uma bola de futebol ampliada por esse mesmo fator teria cerca de 48.000 quilômetros de largura, quase quatro vezes a largura da Terra.
Dois átomos de césio, entre os maiores átomos que existem, colocados lado a lado, cobririam a largura de um buckminsterfulereno.

Como os buckminsterfulerenos foram descobertos

Robert Curl, Harold Kroto e Richard Smalley descobriram os buckminsterfulerenos em 1985, trabalhando com os pós-graduandos J. R. Heath e S. C. O'Brien. Eles dispararam um pulso intenso de luz laser contra uma superfície de carbono e misturaram os átomos de carbono liberados com um fluxo de gás hélio. Os átomos se uniram em aglomerados, e os aglomerados de 60 átomos foram os mais comuns. A estabilidade desses aglomerados sugeria uma forma altamente simétrica.

Em 1990, os físicos W. Krätschmer e D. R. Huffman produziram C₆₀ em quantidades grandes o bastante para serem coletadas. O estudo do material confirmou a estrutura em forma de bola. Curl, Kroto e Smalley dividiram o Prêmio Nobel de Química de 1996 pela descoberta dos fulerenos, a família de gaiolas fechadas de carbono a que pertencem os buckminsterfulerenos.

Buckminsterfulerenos no espaço

Kroto participou do experimento para entender como as moléculas de carbono em forma de cadeia que ele havia encontrado nas atmosferas de estrelas gigantes ricas em carbono poderiam se formar. Pouco depois da descoberta, cientistas propuseram que buckminsterfulerenos poderiam flutuar ao redor dessas estrelas. Em 2010, o telescópio espacial Spitzer, da NASA, encontrou sinais convincentes deles no espaço pela primeira vez.

O Spitzer encontrou buckminsterfulerenos em Tc 1, uma nuvem de material expelido por uma estrela moribunda. A estrela já foi parecida com o Sol, mas, ao envelhecer, expeliu suas camadas externas. Os astrônomos acham que os buckminsterfulerenos se formaram nas camadas de carbono expelidas.