Tu sei qui: Home Didattica Scienza dei Materiali Informazioni generali Facciamo i nomi Harold Kroto e Richard Smalley

Harold Kroto e Richard Smalley

Nel 1996 il premio Nobel per la chimica è stato conferito a Richard Smalley, Robert Curl e Harry Kroto per la scoperta della molecola di C60 . La molecola è composta da 60 atomi di carbonio posti ai vertici degli esagonali e pentagoni che formano la superficie del pallone da calcio. Il C60 , chiamato anche fullerene per la sua somiglianza con le cupole geodetiche disegnate dall'architetto americano Buckminster Fuller, è stata designata " molecola dell'anno per il 1991" dalla rivista Science. La storia della sua scoperta e dell'attività di ricerca che ne è seguita mostra le classiche caratteristiche di una scoperta scientifica di primo piano avvenuta, come spesso accade, accidentalmente. Smalley, Curl e Kroto conducevano infatti esperimenti per riprodurre in laboratorio le condizioni in cui si formano piccole molecole di carbonio nell'atmosfera delle stelle giganti rosse. Nell'esperimento, un fascio laser vaporizzava atomi di carbonio da un substrato di grafite (carbonio cristallino) in un'atmosfera inerte di elio dove gli atomi di carbonio si legavano a formare piccoli aggregati (clusters). Il gas di elio veniva poi fatto espandere in una camera a vuoto formando un fascio supersonico che trasportava con sé i clusters verso uno spettrometro di massa che ne identificava le dimensioni. Inaspettatamente tra i clusters comparse il C60 , scoperto quindi accidentalmente nel tentativo di risolvere un problema di astrofisica e oggi diventato protagonista della scienza dei materiali. Le molecole di C60 cristallizzano in una fase solida, la fullerite, che drogata con metalli alcalini (potassio o rubidio) diventa un superconduttore ad una temperatura (28 K) seconda solo a quella degli ossidi superconduttori. Il C60 viene anche utilizzato come "molecola accettore di elettroni'' in nuove celle fotovoltaiche composite, realizzate con polimeri conduttori  e C60 . Successive evoluzioni del dispositivo usato da Smalley, Curl e Kroto per la sintesi del C60 hanno prodotto nuovi fullereni (più grandi o piu`piccoli del C60 come il C70 o il C36 ) e i nanotubi, piccoli tubi di carbonio del diametro di qualche nanometro. I nanotubi hanno interessanti proprietà meccaniche che ne suggeriscono l'applicazione come rinforzante nei materiali compositi (fibre di carbonio e resine epossidiche presenti ad esempio nelle racchette da tennis, nelle biciclette o nello scafo delle barche a vela) . I nanotubi mostrano anche un'alta conducibilità elettrica e potrebbero essere i nanofili con proprietà metalliche dei futuri dispositivi nano-elettronici basati sull'elettronica molecolare che forse in un non lontano futuro sostituiranno gli attuali dispositivi micro-elettronici basati sul silicio.