Fotboll, forskning och fullerener

av Daniel Lundberg, redaktör Forskarbloggen

I dessa EM-fotbollstider kan det vara på sin plats att lyfta fram den mest fotbollslika molekyl som kemin har att erbjuda: fullerenen C-60 [1]. Naturligtvis stannar likheten mellan en standardfotboll och buckminsterfullerenmolekylen vid de geometriska strukturerna som ligger till grund för deras uppbyggnad, tolv regelbundna femhörningar och tjugo regelbundna sexhörningar, men det är lätt att fascineras av molekylen enbart av detta faktum.

C60_ball

Fullerenen C-60 och en vanlig fotboll

1985 gick nyheten om en helt ny kolallotrop världen runt likt en löpeld genom alla sorters vetenskapliga kretsar. I jakt på förståelse hur längre kolkedjor kan bildas i yttre rymden, hade en forskargrupp vid University of Sussex riktat en laserstråle mot en grafitstav. Vid masspektrometriska mätningar av reaktionsprodukterna lade man dock märke till en okänd topp som motsvarande en massa på sextio kolatomer. Efter många försök att hitta något slags kalibreringsfel i utrustningen drog man istället slutsatsen att toppen var en verklig joniserad molekyl bestående av just sextio kolatomer! Forskarteamet leddes av Harold W. Kroto, berättade senare på ett underhållande sätt att ett strukturgenombrott skedde medan han satt på toaletten och stirrade ner på badrumsgolvet, ett golv bestående av sexhörniga stenplattor! [2]

1996 belönades upptäckten med Nobelpriset i kemi och man hoppades att denna nya ämnesgrupp snabbt skulle leda till en revolution inom många områden [3]. Nu vet vi att det inte blev den snabba explosion av nytänkande som förutspåddes, förutom ett ökat intresse för den konstnärliga delen av kemi, men det finns redan några användningsområden för besläktade fullerener. Det är inom nanoteknologi som fullerenernas egenskaper kanske främst kommer till användning, däribland den elektriska ledningsförmågan och den relativt höga hållfastheten. På Göteborgs universitet pågår forskning med fullerener, men där tillverkningen av dessa kolnanorör är den stora stötestenen [4]. Vidareutveckling av dessa egenskaper kan resultera i nya material som är lättare och starkare, från nanonivå och elektroniska kretsar till skyddsvästar och flygplansdelar. Att denna koltyp besitter unika egenskaper kom i fokus 2001 när dåvarande umeåbon Tatiana Makarovas resultat presenterades i Nature [5a]. I debatten som följde dess resultat,protesterade många forskare öppet mot resultaten som sedemera rättades och drogs tillbaka,sattes även forskningens grundvärderingar på prov [5bc,6,7].

Än återstår alltså en hel del forskning och arbete, men när de invecklade Gordiska knutarna i fullerenernas värld upplöses med ett eller flera Alexanderhugg kommer kanske det efterlängtade genombrottet alla väntat på. Kanske spelas ett framtida fotbolls-EM med en boll tillverkad av fullerenmaterial och knyter samman idrott med vetenskap på ett helt nytt plan.

Referenser:

[1] Just i fotbolls-EM 2008 används en boll från Adidas, Europass, som inte är uppbyggd av fem- och sexhörninga bitar, utan fjorton rundade bitar för att få en rundare boll. De billigare kopiorna som återfinns i hyllorna på närmsta bensinmack är dock av standardformat, medan fullerenerna håller till i bensintanken. En närmare titt på finalens specialversion återfinns här.

[2] The New Shape of Matter, Nobel Conference XXXI, Gustavus Adolphus College, 1995.

[3] Nobelpriset i kemi 1996

[4] Eleanor Campbell, Minirör ger nya supermaterial

[5] a Tatiana L. Makarova et al., Nature, 413 (2001), 716; b Tatiana L. Makarova et al. Nature, 436 (2005), 1200; c Tatiana L. Makarova et al., Nature, 440 (2006), 707.

[6] Tentakel, Hon är friad från fuskanklagelser

[7] Utbildningsradion, Magnetismens okända kraft

Läs även andra bloggares åsikter om , ,

This entry was posted in Daniel Lundberg, forskning och kvalitet, kemi, vetenskap. Bookmark the permalink.

One Response to Fotboll, forskning och fullerener

  1. Filip says:

    tack för inlägget. Jag har fått upp intresset för nanoteknologi och kom över din artikel.