Que Buckminster Fuller haya dado nombre a toda una serie de moléculas de carbono, los Buckminsterfullerenos, en realidad es anecdótico. Pero no cabe duda que si no fuese por el revuelo que causaron sus estructuras, sobre todo en la segunda mitad del Siglo XX, y en especial la del Pabellón de EEUU para la Exposición Internacional de Montreal de 1967, el grupo de químicos que observó por primera vez los fullerenos, nombre abreviado de las moléculas, las hubiesen bautizado de otra manera.
El carbono se viene estudiando desde hace siglos. Es un elemento indispensable para toda forma de vida, al menos tal y como la conocemos por ahora. Pero pese a todas las investigaciones realizadas no fue hasta 1985 (muy poquito después de la muerte de Fuller) que se comprobó que existían en la naturaleza otras formas del carbono puro distintas a las ya conocidas del diamante y el grafito. Como la geometría tiene buena parte de culpa en la denominación ‘fullereno’, bueno es pararse un momento a ver su estructura.
En el diamante, cada átomo de carbono se une a otros cuatro formando una estructura tridimensional. Esto se consigue aplicando una presión enorme, imposible de conseguir artificialmente. En el grafito, mucho más común, cada átomo se une a otros tres formando estructuras planas, similares a varias rejas de alambre que se superponen unas sobre otras.
¿Y qué ocurrió en 1985? Pues todo comenzó cuando se detectaron señales provenientes de inmensas nubes de gas de nuestra galaxia, que indicaban la existencia de cadenas de carbono más largas que las que se podían sintetizar en la Tierra. Parecía que debían provenir de gigantes rojas, un tipo de estrella mucho mayor que nuestro Sol.
El químico inglés Harry Kroto propuso a su colega estadounidense Rick Smalley y colaboradres, que contaban con el equipamiento necesario, un proyecto conjunto que intentase recrear las condiciones que se daban en esas estrellas. El estudio consistía en calentar mediante rayo laser un disco de carbono hasta alcanzar una temperatura tan elevada capaz vaporizarlo. Al enfriarse los átomos libres se iban reagrupando, y efectivamente comprobaron que algunas de esas formaciones eran semejantes a las detectadas en el espacio. Pero sorprendentemente allí encontraron otras estructuras formadas por 60 átomos de carbono inéditas hasta ese momento.
La estructura espacial que conformaban esos 60 átomos es la de un icosaedro truncado, idéntica a la de los antiguos balones de fútbol a base de exágonos y pentágonos, y muy parecida a las estructuras por las que era conocido Buckminster Fuller. Ante lo complicado de su nombre químico exacto las denominaron buckminsterfullerenos, que aún abreviarían un poco más dejándolo en fullerenos o buckyballs.
Las aplicaciones de los fullerenos son muy variadas y abarcan campos tan distintos como la medicina y la electrónica. En pleno proceso de investigación están por descubrirse nuevas utilidades. Pero de todas ellas, y dado que ésta es una revista de arquitectura, dos me llaman especialmente la atención.
La primera tiene que ver directamente con su forma, se trata de una molécula hueca, y aunque de un tamaño tan pequeño que resulta difícil imaginar, sirve a los químicos como espacio contenedor. En su interior se pueden alojar moléculas o átomos de helio, litio, etc., de modo que queden totalmente aislados del exterior para su estudio.
Y la otra aplicación directamente relacionada con la arquitectura es su utilización como células fotovoltaicas de 3ª generación. Aunque por el momento su rendimiento es considerablemente inferior al de las habituales que utilizan silicio, los fullerenos permiten la creación de láminas fotovoltaicas transparentes, flexibles, ligeras, transportables y además de muy sencilla sustitución por personal no cualificado. Su uso sería complementario al de las placas rígidas de silicio. Ya existen edificios cuyas ventanas se recubren con estas láminas, y pronto las veremos en tiendas de campaña y refugios temporales para situaciones de emergencia. Una fuente de energía allá donde se necesite, limpia, muy económica y que prácticamente no añade peso ni volumen a los elementos en que se integra.
Fuentes
- SEED (Schlumberger Excellence in Education Development): El descubrimiento de los Fullerenos
- Ciencia al Día: La molécula del futuro
- Cienciaes.com: Fullerenos y otras maravillas del carbono. Hablamos con Fernando Langa
Imágenes
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