Fullerène

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Les fullerènes sont des molécules composées de carbone et pouvant prendre la forme d'une sphère, d'un ellipsoïde, d'un tube ou d'un anneau. Ils sont similaires au graphite, qui est composé de feuilles d'anneaux hexagonaux liés, mais contiennent des anneaux pentagonaux, et parfois heptagonaux, ce qui empêche la feuille d'être plate. Les fullerènes tubulaires sont appelés nanotubes.

Les fullerènes ont été découverts en 1985 par Harold Kroto (Université de Sussex), Robert Curl et Richard Smalley (Université Rice à Houston). Cette découverte leur valut le prix Nobel de Chimie en 1996.

Kroto et al. voulaient mieux comprendre les mécanismes de formation des longues chaînes de carbone dans l'espace interstellaire, à cette fin ils vaporisent un disque de graphite par ablation laser et mettent en évidence l'existence d'agrégats particulièrement stables contenant 60 atomes de carbone.

Pour qu'un fullerène soit stable, les anneaux pentagonaux ne doivent pas être adjacents. D'une façon générale, on définit les fullerènes C_2n comme étant des structures fermées composées de (n-20)/2 hexagones et de 12 pentagones. La plus petite molécule sphérique répondant à cette définition est le C₆₀. C'est également le fullerène le plus fréquent. Il est appelé Buckminsterfullerène en l'honneur de Buckminster Fuller, architecte célèbre qui a inventé le dôme géodésique.

Comme la structure du C₆₀ est identique à celle d'un ballon de football, avec 12 pentagones et 20 hexagones, chaque sommet correspondant à un atome de carbone et chaque côté à une liaison covalente, on l'appelle aussi footballène.

[modifier] Diffraction du fullerène

En 1999, des chercheurs de l'Université de Vienne<ref>Wave-particle duality of C60, M. Arndt , O. Nairz, J. Voss-Andreae, C. Keller, G. van der Zouw, A. Zeilinger, Nature 401, 680-682, 14 octobre 1999</ref> montrent que la dualité onde-particule s'applique également à des macro-molécules telles que le fullerène.