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Avant la mode du graphène et ses feuillets d'atomes de carbone possédant une structure cristalline formée d'hexagones, il y avait les fullerènes. Le plus connu d'entre eux est sans aucun doute le buckminsterfullerène, parfois également appelé footballène.
C'est une molécule sphérique en C60 que l'on peut considérer, ainsi que les nanotubes de carbone, comme formée d'un fragment de graphènegraphène refermé sur lui-même. Elle tire son nom de Richard Buckminster Fuller (1895-1983), un architectearchitecte, designer, inventeur et auteur américain, un futuriste connu pour ses dômes géodésiques.
On vient malheureusement d'apprendre que le codécouvreur des fullerènes, le chimiste britannique Harold Walter Kroto (1939-2016), à l'origine du nom de la molécule de C60, vient de décéder des suites d'une complication de la maladie de Charcotmaladie de Charcot, celle dont souffre Stephen HawkingStephen Hawking. Il avait partagé le prix Nobel de chimie en 1996 pour ses découvertes avec Robert Curl et Richard Smalley.
Le nom d'Harold Walter Kroto est associé au buckminsterfullerène, une molécule sphérique en C60 de la famille des fullerènes C2n. Ces structures fermées sont composées de (2n-20)/2 hexagones, ainsi que de 12 pentagones. © Harold Kroto, www.kroto.info
Un nouveau paradigme pour la nanotechnologie avec du carbone
En 1985, et parce qu'ils cherchaient à mieux comprendre le milieu interstellaire, Harry Kroto, Bob Curl et Rick Smalley ont réussi à synthétiser en laboratoire une grosse molécule de carbone avec la géométrie de l'icosaèdre régulier.
L'existence des molécules de buckminsterfullerène avait été prédite en 1970 par un chimiste japonais, Eiji Osawa, mais Kroto l'ignorait quand il s'est lancé, à la même époque, dans un programme de recherche de chaînes carbonées dans l'espace interstellaire, pensant que ces molécules pouvaient se former dans les atmosphèresatmosphères des étoilesétoiles carbonées. Ayant entendu parler, plus tard, des travaux de spectrographie laser de Richard Smalley et de Robert Curl à l'université Rice, aux États-Unis, il s'était associé avec eux 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.
La découverte de ce fullerène a ouvert un nouveau domaine de la nanotechnologienanotechnologie basée sur le carbone qui, à un moment donné, a fait l'objet de plus de 1.000 articles publiés par an. La molécule a des applicationsapplications potentielles dans l'administration des médicaments, le stockage de l’hydrogène ou des matériaux nouveaux pour l'électronique.
