Fullereenit

Noin kymmenen vuotta sitten löydettiin eräästä tähtien välisestä pölypilvestä molekyylejä, joiden spektroskooppinen analyysi osoitti koostuvan tasan 60:stä hiiliatomista. Tuolloin tunnetut hiilen allotrooppiset muodot, timantti ja grafiitti, eivät kelvanneet selityksiksi, sillä niissä voi olla hiiltä vaihteleva määrä. Grafiitti on tasomainen, säännöllisistä 6-kulmioista koostuva rakennelma. Jos 6-kulmioita korvataan 5-kulmioilla, taso käyristyy ja tietyllä määrällä 5-kulmioita se sulkeutuu monitahokkaaksi. Tutkijat löysivät molekyylin muodon teippaamalla kartongista leikattuja 5- ja 6-kulmioita yhteen. Tulos osoittautui tavallisen jalkapallon näköiseksi 60-kärkiseksi monitahokkaaksi. Eulerin monitahokaskaavan tunteminen olisi ehkä nopeuttanut molekyylin muodon keksimistä muutamalla tunnilla! Molekyyli nimettiin fullereeniksi Fuller-nimisen arkkitehdin mukaan, joka oli jo 60-luvulla rakentanut kyseisen monitahokkaan muotoisia rakennuksia. Laske Eulerin kaavaa soveltaen, kuinka monta 5- ja 6-kulmiota on kyseisessä molekyylissä. Mitkä muut hiiliatomien lukumäärät ovat teoreettisesti mahdollisia, kun oletetaan sivutahkot 5- ja 6-kulmioiksi? Voisiko 60-kärkisen monitahokkaan rakentaa 4-kulmioista ja 6-kulmioista? Entä 4-kulmioista ja 5-kulmioista? Fullereenin löytäjät Robert Curl, Harold Kroto ja Richard Smalley saivat Nobelin kemian palkinnon vuonna 1996.


Solmu 2/1996-1997
Viimeksi muutettu: 11. toukokuuta 1997 klo 13:32:00