Náttúrufræðingurinn - 1995, Side 7

2. mynd. Sameindarbyggingar knattkolanna a) C60 og b) C7g. c) Fótbolti og d) tvœr af
vokbyggingum C6g.
atóm og einfaldar sameindir kolefnis upp
frá grafítinu. Sameindirnar kólnuðu fljótt í
helíum-gasflæði sem látið var leika um
sýnið og fjölliðuðust í stærri sameindir.
Gasinu var loks þrýst í gegnum úðara og
snöggkæld gasbuna (supersonic beam)
sem myndaðist við útþensluna var greind
með massagreini. Fjöldi mismunandi
kolefnissameinda greindist í bununni, en
stærstu sameindirnar, allt frá C36 og upp í
CI96, innihéldu eingöngu slétttölufjölda
kolefnisatóma. Með því að breyta aðstæð-
um var hinsvegar hægt að fá afgerandi
mest af C60. Einnig myndaðist oft töluvert
af C70 en þó ætíð í mun minna magni.
Þessi óvænti stöðugleiki C60 nær útilok-
aði að sameindin væri keðjulaga eða bútur
úr grafítfleti þar sem slíkar einingar hefðu
ótengd kolefnistengi á endunum eða
jöðrunum. Mun lfklegra væri að grafít-
búturinn væri vafinn upp í stöðugan klasa
(cluster) og þannig laus við opin tengi á
jöðrunum. Töluverðar vangaveltur voru í
rannsóknarhópnum um líklega byggingu
klasans. Eftir að hafa föndrað með
pappírssnepla og lím í eldhúsinu heirna hjá
sér kom Smalley loks fram með gull-
fallega tilgátu. Tilgáta Smalleys var að C60
væri kúlulaga fjölflötungur með 20
sexhyrningum og 12 fimmhyrningum, þ.e.
sörnu lögun og fótbolti (2. mynd a og c).
Sérhvert kolefnisatóm C60 tengist þá
þremur atómum, tveimur rneð C-C-tengj-
um og einu með C=C-tengi líkt og í grafíti
(2. mynd d). Slík tengjaskipan útskýrir
stöðugleika sameindarinnar.
Fylgisameindin C70 var einnig talin vera
samsett úr fimm- og sexhyrningum (2.
ntynd b) og í raun allar slétttölu-
sameindirnar frá CJ6 og uppúr. Allir fjöl-
117