Robert F. CURL, Jr. (Alice, Texas, 1933), Richard E. SMALLEY (Akron, Ohio, 1943) y Harold W. KROTO (Wisbech, UK, 1939 – Lewes, UK, 2016) compartieron el premio Nobel de Química en 1996 “por su descubrimiento de los fullerenos”.

Robert CURL, hijo de un pastor metodista que le compró un juego de química infantil, estudió química y se doctoró en Berkeley en 1957. Estuvo en Harvard con un trabajo posdoctoral y llegó a profesor en la Universidad de Rice en 1967. Es un experto en microscopia de microondas e infrarrojo. En su lección del Nobel, titulada “Amanecer de los fullerenos: experimento y conjeturas”, relató cómo hicieron el experimento básico en once días de 1985 los tres premiados y otras personas más. Utilizaron el aparato inventado por Smalley en el que se vaporiza el carbono de una lámina de grafito situada en una atmósfera inerte de helio mediante pulsos de láser. Los racimos de carbono formados se envían en haces supersónicos a una cámara de vacío donde, con la expansión, se enfrían a unos grados por encima del cero absoluto. Los racimos, ionizados, entran en un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo. El espectro resultante consiste en una serie de picos entre los que los correspondientes a C60 y C70 son prominentes. A partir de los resultados del experimento, dijo Curl, los investigadores hicieron conjeturas con nuevas pruebas, intuición y cálculos aproximados mecano cuánticos. Experimentaron con la fragmentación de los elementos constituidos por 60 y 70 átomos de carbono y sacaron conclusiones sobre la relación estructural entre ellos, conjeturando que eran esferas huecas con una cavidad de casi cuatro angstrom donde cabría cualquier átomo del sistema periódico, por ejemplo, iones monovalentes de lantano. También conjeturaron que las partículas de hollín producidas en la combustión de los hidrocarburos podrían formarse a partir de conchas de carbono y ser los soportes del crecimiento de los fullerenos por adición de capas.

Richard SMALLEY, sorprendido y motivado por el lanzamiento del Sputnik, se dedicó a la ciencia. Tras trabajar en la compañía Shell con plásticos, se pasó a la cuántica en Wisconsin y de allí a la Universidad de Princeton, donde, en 1973, hizo la tesis doctoral en espectroscopia de materia condensada. En un trabajo posdoctoral en Chicago tuvo que tratar con materia en fase gaseosa: allí fabricó su primer aparato de haces moleculares supersónicos, con el que se podían estudiar pequeñas moléculas poliatómicas con el mismo detalle con que se estudiaban antes las diatómicas. Después, en 1976, pasó a la Universidad de Rice, donde coincidió con Curl y donde construyó su segundo aparato. En su lección del Nobel, titulada “Descubriendo los fullerenos” (y no ‘descubrimiento’ como titula la Academia Nobel, porque esto sigue haciéndose por todo el mundo, dijo Smalley), lamentó que otras personas merecedoras del premio se quedasen sin él porque tres es el número máximo permitido por los estatutos. Además, añadió que la concepción de una estructura del carbono con forma de icosaedro truncado era anterior a sus trabajos. Ahora se puede hablar de varias formas del carbono: el diamante tridimensional, el grafito laminar (con el grafeno, constituido por láminas individuales y la chaoíta también hexagonal) y los fullerenos. De estos, el que está formado por sesenta átomos de carbono, C60, es el más abundante y estable debido a su simetría: es un poliedro de 60 vértices (con un átomo C en cada uno) y 32 caras, 12 de ellas pentagonales y 20 hexagonales en las que se alternan los dobles y simples enlaces entre átomos de carbono. La molécula es un cuerpo esférico semejante al balón de fútbol empleado en la liga de campeones europeos. A estos compuestos los bautizaron con el nombre del arquitecto estadounidense Richard Buckminster Fuller, creador del domo geodésico de estructura similar que construyó en Montreal con motivo de la EXPO 75: los fullerenos. (¡Sorprendente coincidencia! ¿Serendipia, ese anglicismo que en español se dice chiripa?). Aunque poco reactivos, con estos compuestos se obtuvieron sales superconductoras, polímeros tridimensionales, catalizadores y materiales con nuevas propiedades ópticas y eléctricas. Smalley, en su lección, describió también los nanotubos de carbono: si son abiertos, están constituidos por hexágonos, y si tienen un extremo cerrado en él alternan los pentágonos. El tubo, dijo, es un hilo molecular que simultáneamente es un conductor metálico y una buena molécula que mantiene su estructura y conductividad tanto en el aire como en el agua.

Harold KROTO nació en Inglaterra, pero sus padres eran inmigrantes judíos huidos de la Alemania nazi. Estudiante de química, dibujante y practicante de tenis, ‘snooker’ y fútbol, se doctoró en 1964 con una tesis sobre espectroscopia de radicales libres producidos por fotólisis flash en la Universidad de Sheffield. Después estuvo como posdoctoral en el departamento del profesor G.Herzberg en la Universidad de Ottawa, donde se dedicó a la microscopia de microondas y donde aprendió mecánica cuántica. De vuelta a Inglaterra, en 1967 fue nombrado profesor en la Universidad de Sussex, dedicándose a escribir programas de computadora para calcular teóricamente las transiciones electrónicas en radicales y en moléculas pequeñas. En 1985 estuvo en Rice en el tiempo de los fullerenos. En su lección del Nobel, titulada “Simetría, espacio, estrellas y C60”, hizo un repaso pormenorizado, etapa por etapa, de las investigaciones que llevaron al conocimiento de la existencia y estructura de los fullerenos. Utilizando un gran número de citas demostró que en el trabajo participaron muchos más de tres. Por su parte, Kroto, mediante espectroscopia de microondas, encontró en las atmósferas estelares moléculas de cadena larga formadas por carbono y nitrógeno (cianopolienos); en consecuencia, lanzó la hipótesis de que el C60 podría existir en todo el universo y ser responsable del transporte del carbono hasta el lugar donde se forman los planetas. Sir Harold Kroto (apellido oficialmente simplificado de Krotoschiner) murió en el 2016, a los setenta y seis años de edad, de esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la misma enfermedad que padeció Stephen Hawking. Fue un humanista que confesaba creer en una sociedad democrática con igualdad de oportunidades para hombres y mujeres, que estaba en contra del racismo e ideologías relacionadas, indistinguibles del nacionalismo, patriotismo y de las convicciones religiosas. En una entrevista manifestó: “creo, como nueve de cada diez científicos, que Dios es la Naturaleza”.