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Il y a 25 ans, lorsque Sir Harry Kroto a réussi, en compagnie de Bob Curl et Rick Smalley, à synthétiser des fullerènes de formule C60, à soixante atomes de carbone, donc, la structure de ces molécules, en forme de ballon de football, avait frappé l'imagination.
Kroto pensait que ce genre de molécules, baptisées plus tard des buckminsterfullerènes en référence aux dômes géodésiques de l'architectearchitecte américain Richard Buckminster Fuller, devait exister dans l'espace. En fait, elles avaient été prédites en 1970 par un chimiste japonais Eiji Osawa, mais Kroto, qui s'était lancé à la même époque dans un programme de recherche de chaînes carbonés dans l'espace interstellaire, pensait qu'elles pouvaient se former dans les atmosphèresatmosphères des étoilesétoiles carbonées.
Ayant entendu parler plus tard des travaux de spectrographie laserlaser de Richard Smalley et de Robert Curl à l'Université Rice, il s'associa à ces chercheurs pour simuler en laboratoire ces atmosphères et tenter d'y détecter la présence de molécules C60. Leur succès fut annoncé par un article de Nature en 1985 et il vaudra à ces chercheurs le prix Nobel de chimiechimie 1996. D'autres molécules de carbone en forme de ballon de football furent découvertes par la suite, possédant un nombre d'atomes de carbone différent, plus grand ou plus petit que 60. Elles sont collectivement désignées par le terme fullerène.
Les fullerènes, encore appelés buckyballs, vibrent et peuvent absorber et émettre de la lumière dans l'infrarouge avec un spectre caractéristique. On voit ici des raies d'émissions des C60 (flèches mauves) et C70 (flèches bleues) vues par le télescope spatial Spitzer dans la nébuleuse planétaire Tc1. Crédit : Nasa/JPL-Caltech/University of Western Ontario
Toutefois, aucune preuve solidesolide de l'existence des buckminsterfullerènes dans l'espace n'avait jusqu'ici été obtenue, alors qu'on en trouvait dans certaines météoritesmétéorites. Cela vient de changer grâce aux observations dans l'infrarougeinfrarouge faites par Jan Cami, un astronomeastronome de l'institut SETISETI, à l'aide de Spitzer.
Cami et ses collègues ont en effet découvert par hasard la présence du fullerène C60 dans la nébuleuse planétaire Tc1. Selon les propres mots du chercheur : « Cela ne faisait pas partie de nos investigations, mais quand nous avons vu certaines signatures spectrales, nous avons su immédiatement que nous étions en présence de l'une des molécules les plus recherchées ». Ces buckyballs C60 sont portées à la température ambiante de la nébuleuse planétairenébuleuse planétaire. Elles s'agitent donc peu et leur spectrespectre infrarouge devient particulièrement facile à identifier.
A l'annonce de cette découverte qui vient d'être publiée dans Science, Sir Hary Kroto, qui a été anobli depuis quelque temps, a fait le commentaire suivant : « cette avancée particulièrement passionnante fournit une preuve convaincante de ce que j'ai longtemps suspecté. Les buckyballs existent depuis des temps immémoriaux dans les recoins les plus sombres de notre GalaxieGalaxie ».
Sur Terre, on a trouvé des fullerènes dans la suiesuie, dans certaines roches et ils font depuis quelque temps l'objet de travaux en nanotechnologienanotechnologie. On pourrait s'en servir pour stocker de l'hydrogènehydrogène, en nanomédecine pour délivrer des substances activessubstances actives dans les cellules, pour réaliser des matériaux supraconducteurssupraconducteurs et même des armures plus solides que l'acieracier.
Remarquablement, les fullerènes sont proches de ce qu'on appelle des nanodiamants, sur lesquels Eiji Osawa travaille désormais, et que SpitzerSpitzer cherche encore dans l'espace.
