Fußbälle aus Kohlenstoff

News: Fußbälle aus Kohlenstoff

Fullerene gehören zu den Molekülen, für deren Entdeckung es sogar einen Nobelpreis gab. Dabei bestehen sie einfach nur aus Kohlenstoff - aber sie haben eine sehr eigentümliche Gestalt. Sechzig bis siebzig - gelegentlich aber auch weniger oder mehr - Kohlenstoffatome umschließen wie ein Gitter einen hohlen Zwischenraum. Nachdem die kugelförmigen Gebilde bisher nur aus dem Labor bekannt waren, haben Wissenschaftler sie jetzt auch in der Natur gefunden.

Fullerene, die ihren Namen in Erinnerung an den Architekten Buckminster Fuller bekommen haben, sehen aus wie Fußbälle. Sie bestehen aus sechzig oder mehr Kohlenstoffatomen und sind so neben Graphit und Diamant die dritte Modifikation von reinem Kohlenstoff. 1996 erhielten Robert F. Curl Jr., Richard E. Smalley und Harold Kroto für ihre Entdeckung den Nobelpreis für Chemie. Die Wissenschaftler hatten diese dreidimensionalen Gebilde zufällig im Labor synthetisiert, als sie Kohlenstoff sehr hohen Temperaturen und sehr hohem Druck aussetzten – Bedingungen, unter denen Sterne entstehen.

Viele Wissenschaftler gehen davon aus, daß Fullerene auch in der Natur vorkommen. Luann Becker von der University of Hawaii hatte sie schon früher in Ablagerungen im Sudbury-Krater in Ontario nachweisen können. Dafür können die Forscher die Eigenschaft der Fullerene nutzen, daß sie sich in organischen Lösungsmitteln lösen lassen – im Gegensatz zu ihren Verwandten Graphit und Diamant. Jetzt untersuchten Becker und ihre Mitarbeiter ein Stück des Allende-Meteoriten aus Mexiko. Sie demineralisierten die Probe mit Säuren und extrahierten die Fullerene mit organischen Lösungsmitteln. Dabei fanden sie nicht nur Molekülgrößen von sechzig oder siebzig Kohlenstoffatomen, sondern auch nicht zu übersehende Mengen von deutlich größeren Molekülen mit hundert bis sogar vierhundert C-Atomen (Nature vom 15. Juli 1999).

Mit ihrer Form – außen ein dichtes Gitter, innen ein Hohlraum – wären die Moleküle ein ideales Transportmittel für Gase. So haben sie vielleicht nicht nur den Kohlenstoff von ihrem stellaren Geburtsort mitgebracht, sondern auch durch flüchtige Gase zur Entwicklung einer Atmosphäre beigetragen, die Leben auf der Erde ermöglicht hat. Darüber hinaus werden die "organischen Fußbälle" und ihr Inhalt den Wissenschaftlern einiges erzählen über frühe solare Nebel oder präsolaren Staub, die bei der Entstehung von Meteoriten wie dem von Allende auftreten.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 26.6.1998
"Klein, aber oho "
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum der Wissenschaft 12/96, Seite 18
"Nobelpreis für Chemie – Kohlenstoff in Fußballform"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

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