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article L’élèment chimique : Carbone, football et nanotechnologies.     -    publié le 23/12/2008    mis à jour le 22/08/2010

Pendant très longtemps, on n’observa que deux formes cristallines du carbone : le graphite et le diamant.

Graphite
Graphite : structure hexagonale de paramètre a=0,246 nm et c=0,670 nm
Diamant
Diamant : structure cubique à faces centrés de paramètre a=0,353 nm

Documents repris sur le site Chimie de l’Université du Mans
Mais en 1985, afin de préciser le mécanisme de formation des longues chaînes carbonées dans l’espace interstellaire, l’anglais Harold Kroto et les américains Robert Curl et Richard Smalley (entre autres) observèrent la formation d’agrégats de carbone très stables en vaporisant du graphite par ablation laser : ils découvrirent ainsi le C60, structure comportant 60 atomes de carbones reliés en 12 pentagones et 20 hexagones et ressemblant de ce fait à un ballon de football, d’où le premier nom qu’on lui donna : footballène. Peut-être cela ne faisait-il pas suffisamment sérieux et on lui préféra le nom de Buckminsterfullerène en hommage à l’architecte américain Richard Buckminster Fuller (1895-1983) inventeur du concept de dôme géodésique où l’on retrouve les mêmes figures contiguës du C60. Cette découverte valut à Kroto, Curl et Smalley le prix Nobel de chimie de 1996.
Depuis, on a fabriqué de nombreux autres fullerènes, le plus petit étant C20 et le plus gros C540.

Buckminsterfullerène
Buckminsterfullerène C60
Le plus petit fullerène
Le plus petit fullerène : C20

Documents repris sur le site Chimie de l’Université du Mans

Mais surtout, on a développé à partir de là une nouvelle technologie opérant avec des objets de l’ordre du nanomètre : la nanotechnologie.
Ainsi ont pu être réalisés des « cages », des « tubes »,

Exemples de nanotubes
Exemples de nanotubes
des « oignons »... nanométriques.

Les exemples de nanotubes sont repris du site de Jérôme Giraudet

Document wikipédia sur les fullerènes

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