فولرن باکمینستر

فولرن باکمینستر یا توپ باکی[ ۱] ( به انگلیسی: Buckminsterfullerene ) یک مولکول کروی با فرمول C۶۰ است. [ ۲] این ماده اولین بار در سال ۱۹۸۵ توسط هارولد کروتو، جیمز هلت، شاون اٌبرین، رابرت کارل و ریچارد اسمالی در دانشگاه رایس ایالت تگزاس تهیه شد. [ ۲] کروتو، کارل و اسمالی در سال ۱۹۹۶ برای کشف فولرن باکمینستر و دسته بندی اطلاعات دربارهٔ آن جایزه نوبل شیمی را دریافت کردند. به افتخار باکمینستر فولر، سازندهٔ گنبد ژئودزیک نام این مادهٔ شیمیایی را فولرن باک مینستر گذاشتند؛ از آن جهت که ساختار این مولکول شباهت زیادی به گنبد ژئودزیک دارد. باکمینستر اولین فولرنی بود که کشف شد و فراوان ترین فولرن در طبیعت نیز هست؛ چرا که به مقدار بسیار کمی در دوده یافت می شود. [ ۲] [ ۳] [ ۴]
باکی بال باکی بال که اسم رسمی آن باک مینسترفولرن است که چهارمین آلوتروپ پایدار کربن است و با پیوند کووالانسی به صورت هفت ضلعی و هشت ضلعی با شکل توپ است و فرمول فیزیکی آن C60 است. در واقع این کره دارای یک تقارن ناقص بیست وجهی، شامل ۲۰ حلقه شش ضلعی و ۱۲ حلقه ۵ ضلعی می باشد باکی بال یک نوع ترکیب الی نیست بلکه یک ترکیب کربن دار است.
مانند بسیاری از کشفیات مهم علمی، باکی بال نیز تصادفاً کشف شد. در سال ۱۹۸۵، شیمیدان آمریکایی و استاد دانشگاه راسیل ( R. C ) «ریچارد اسمالی» ( Richard Smally ) و شیمیدان انگلیسی کروتو ( Kroto ) باکی بال را کشف نمودند. آن ها در طی یک بررسی در مورد طیف های جذبی ساطع از ستارگان به وجود نوعی از کربن که به شکل C60 بود پی بردند. از زمان کشف C60، تعداد زیادی ساختار شبیه به آن یافت شده اند. بحث های زیادی در مورد اسم پیشنهادی برای این ماده بود. از آنجا که این اسم از سیستم نامگذاری دیگر مواد و ترکیبات شیمیایی تبعیت نمی کرد. بالاخره با دفاع بسیار کروتو، باک مینستر فولرن به عنوان اسم اصلی و استاندارد این مولکول پذیرفته شد. اما از آنجا که به کار بردن این اسم با کمی دشواری همراه بود از اسم باکی بال استفاده شد.
تنها مولکولی است که در آن از یک عنصر برای ساختن کره های توخالی استفاده شده است. این خصوصیت C60 این توانایی را به باکی بال می دهد که بتوان درون آن را پر نمود. باکی بال ها و دیگر فولرن ها برای خصوصیات شیمیایی و شکل توخالی و قفس مانند خود دانشمندان را متعجب نموده اند. باکی بالها بی نهایت پایدارهستند و می توانند فشارها و دماهای بسیار بالا را تحمل کنند. اتم های کربن باکی بالها می توانند با اتم ها و مولکولها واکنش دهند بدون آنکه پایداری و ساختمان کروی آنان دچار تغییر یا عیب شود. محققان بسیار علاقه مندند تا با اضافه نمودن مولکولهای دیگر به قسمت خارجی یک باکی بال مولکولهای جدیدی را به وجود آورند. همین طور در صورت امکان اضافه نمودن و گیر انداختن مولکول های کوچک تر درون یک باکی بال نیز برای آن ها بسیار مورد توجه است. قطر آنها به ۱۵ انگستروم می رسد. به دلیل پایداری بالای مولکول، ۶۰ کربن با پیوند کووالانسی به هم متصل شده و پیوندهای یگانه و دوگانه به صورت یکی درمیان وجود دارند.