Mükemmel Simetri
Dünyadaki tüm yaşam formlarının temel yapı taşı olan Karbon atomu, çok uzun yıllar boyunca bilim insanları tarafından doğada sadece iki formda (allotrop) bulunur zannediliyordu: Elmas ve Grafit (kalem ucu). Elmas, karbon atomlarının üç boyutlu çok sert bir kafes kurmasıyla oluşurken; grafit, karbonların iki boyutlu katmanlar halinde dizilmesiyle oluşuyordu.
Ancak 1985 yılında, lazerlerle grafit buharlaştıran bir grup bilim insanı, karbonun laboratuvarda oluşan yepyeni ve kusursuz bir formunu keşfetti: C₆₀.
Futbol Topu Geometrisi
Karbon-60'ı bu kadar eşsiz yapan şey şeklidir. Tam 60 adet karbon atomu, birbiriyle birleşerek içi boş, tamamen kapalı ve kusursuz simetriye sahip bir küre oluşturur. Bu kürenin yüzeyindeki desen, 12 adet beşgen ve 20 adet altıgen geometrik şekilden oluşur. Eğer klasik bir futbol topunun deri yamalarını sayarsanız, tam olarak 12 beşgen ve 20 altıgen olduğunu görürsünüz! (Matematikte bu şekle "kesik ikozahedron" denir).
Bu yapıya, benzer kubbe tasarımları yapan ünlü mimar Richard Buckminster Fuller'a atfen Buckminsterfulleren veya kısaca Buckyball adı verilmiştir. Bu keşif, bilim insanlarına 1996 yılında Nobel Kimya Ödülü'nü kazandırmıştır.
Neden Çok Önemli?
Buckyball, sadece estetik olarak değil, nanoteknolojinin geleceği için de çok değerlidir:
- Kargo Aracı: İçi boş bir kafes olduğu için, Buckyball'un içine radyoaktif maddeler veya kanser ilaçları hapsedilebilir. Molekül kanda dolaşıp tam kanserli hücreyi bulduğunda ilacı bırakacak şekilde programlanabilir.
- Nanotüpler: Buckyball küresini ortadan kesip bir tüp şeklinde uzatırsanız Karbon Nanotüp elde edersiniz. Nanotüpler, çelikten 100 kat daha güçlü ama plastikten daha hafif olan, geleceğin uzay asansörlerinin yapı malzemesidir.
- Süper İletkenlik: Yapısına belirli metaller eklendiğinde, elektriği sıfır dirençle iletebilen harika bir süper iletken malzemeye dönüşür.