Balones de fútbol moleculares: los fulerenos

En el año mil novecientos noventa y seis, Robert F. Curl, Harold W. Kroto y Richard Y también. Smalley recibieron el Premio Nobel por su descubrimiento de los fulerenos, una forma alotrópica del carbono, que se sumaba a otras ya conocidas como carbono 60, diamante y grafeno (la alotropía es la propiedad que tienen determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras químicas diferentes).

Los fulerenos son poliedros realmente curiosos: forman una esfera cuyo interior está hueco. La molécula de fulereno más característica y famosa es la de C60, o sea, la que está formada por sesenta átomos de carbono (asimismo recibe el difícil nombre de “Buckminsterfulereno” o bien el más fácil de “Buckyball“). Se trata de una estructura de elevada regularidad que presenta treinta y dos caras, veinte de ellas con forma exagonal y doce con forma pentagonal, distribuidos de forma tal que ningún pentágono comparte un lado con otro pentágono, lo que desequilibraría la estructura.

Ahora tienes una representación de de qué forma es el C60:

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¿A qué te recuerda? ¿No te apetece, quizá, darle una patada (textual)?

En verdad, tanto se semeja a un balón de futbol, que en un comienzo, en vez de fulerenos, se les llamó “futbolenos”, si bien por último predominó la primera nomenclatura, que tiene su origen en el arquitecto técnico alemán R. Fuller, que diseñó unas bóvedas muy semejantes para la Exposición Universal de mil novecientos sesenta y siete en la ciudad de Montreal.

Sin embargo, el buckminsterfulereno o bien C60 no es el único. Otros fulerenos comunes son el C20 (el más pequeño, que tiene solamente doce pentágonos) o bien el C70 (con doce pentágonos mas más exágonos que el C60).

Ahora bien, se trata de unas estructuras tan curiosas y también pasmantes que uno se puede preguntar: ¿De qué manera se descubrieron? Bueno, en ensayos de espectrometría de masas (técnica que advierte las moléculas o bien fragmentos de estas fundamentalmente en función de su masa molecular) se advirtieron picos a la masa de sesenta y setenta átomos de carbono precisamente (y otros superiores). Los estudiosos aguardaban localizar, de hecho, nuevas formas alotrópicas del carbono, y una parte de su experimento consistió en hacer incidir un rayo láser sobre la superficie de un fragmento de grafito en una atmosfera de helio, y la siguiente condensación del carbono vaporizado generó los fulerenos y otras estructuras cilíndricas (los nanotubos, que van a ser materia para otra entrada más adelante).

Hoy en día, la manera más frecuente de generar fulerenos es a través de el paso de una corriente eléctrica intensísima entre 2 electrodos de grafito muy próximos entre sí y en atmosfera inerte, lo que genera un hollín rico en fulerenos.

(Si deseáis ahondar en el modo perfecto en que se marcha “construyendo” el fulereno C60 os aconsejo la lectura de esta entrada: http://www.experientiadocet.com/2012/06/el-mecanismo-para-el-desarrollo-de.html)

Pero… ¿quizás estas formas del carbono tienen relevancia alén de la pura curiosidad de su estructura? ¿Sirven para algo? Puesto que sí, sirven… ¡y de qué forma!

El hecho de que estén huecos hace que se puedan “rellenar” con diferentes átomos o bien compuestos que les proporcionan propiedades, esto es, fundamentalmente semeja que los fulerenos marchan, afirmemos, como cápsulas. Tiene aplicaciones en nanotecnología, resistencia térmica, superconductividad, medicina…

Si al fulerenos le enjaulamos lantano, conseguimos un superconductor. Si, por servirnos de un ejemplo, fijamos en su interior antibióticos concretos quizás podamos agredir bacterias resistentes, o bien dirigir terapias de forma específica a células cancerígenas, como el melanoma.

Aún no se administran a nivel médico pues todas y cada una de las substancias que se deben aplicar a la salud humana tardan décadas en salir a la luz y son muy ensayadas, aparte de que existe cierta polémica respecto a su toxicidad.

Al tiempo que una investigación de dos mil cuatro publicado en New Scientist sugiere que la administración de los fulerenos es perjudicial para los organismos, en un reciente estudio (abril de dos mil doce, Baati T, et al., The prolongation of the lifespan of rats by repeated oral administration of fullereno c60, Biomaterials) los estudiosos han hallado algo sorprendente: la administración de C60 en aceite de oliva no solo no fue perjudicial para las ratas en estudio (cuando menos no se encontró) sino su tiempo de vida… ¡¡se duplicó!! Las ratas a las que no se les administró C60 (ratas control) vivieron entre veintidos y veintiseis meses, y las ratas a las que sí se les administró vivieron de media ¡cuarenta y dos meses! Los estudiosos de este estudio consideran que posiblemente los fulerenos mitiguen el efecto del agobio oxidativo en el organismo, lo que abre las puertas a la lucha contra el cáncer, contra el envejecimiento y contra las enfermedades neurodegenerativas, primordialmente.

Por este motivo, si bien todavía están bajo un intenso estudio, como ocurre con todos y cada uno de los nuevos materiales, parece que sus peculiaridades las transforman en algo como “las moléculas del futuro”. Si las películas de ciencia ficción o bien los libros de Julio Verne hablaran, afirmarían “fulereno“.

Esta entrada participa en la XVI Edición del Carnaval de Química, que esta vez se festeja en el weblog “¡Jindetrés, sal! La ciencia que te atrapa”

Acá tenéis la entrada de liturgia de clausura y el link a todas y cada una de las entradas participantes de la edición:

http://jindetres.blogspot.com.es/2012/07/ceremonia-de-clausura-de-la-xvi-edicion.html

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