柯爾
姓名:柯爾性別:男
出生年月:1933年生
獎項:化學(xué)獎
獲獎時間:1996年
獲獎理由:發(fā)現(xiàn)碳元素的第三種存在形式—C60(又稱“富勒烯”“巴基球”)
籍貫:美國
柯爾(R.F.Carl)美國人、斯莫利(R.E.Smalley)美國人、克魯托(H.W.Kroto)英國人,因發(fā)現(xiàn)碳元素的第三種存在形式—C60(又稱“富勒烯”“巴基球”)而獲1996年諾貝爾化學(xué)獎.
1967年建筑師巴克敏斯特.富勒(R.BuckminsterFuller)為蒙特利爾世界博覽會設(shè)計了一個球形建筑物,這個建筑物18年后為碳族的結(jié)構(gòu)提供了一個啟示。富勒用六邊形和少量五邊形創(chuàng)造出“彎曲”的表面。獲獎?wù)邆兗俣ê?0個碳原子的簇“C60”包含有12個五邊形和20個六邊形,每個角上有一個碳原子,這樣的碳簇球與足球的形狀相同。他們稱這樣的新碳球C60為“巴克敏斯特富勒烯”(buckminsterfullerene),在英語口語中這些碳球被稱為“巴基球”(buckyball)。
克魯托對含碳豐富的紅巨星的特殊興趣,導(dǎo)致了富勒烯的發(fā)現(xiàn)。多年來他一直有個想法:在紅巨星附近可以形成碳的長鏈分子?聽柦ㄗh與斯莫利合作,利用斯莫利的設(shè)備,用一個激光束將物質(zhì)蒸發(fā)并加以分析。
1985年秋柯爾、克魯托和斯莫利經(jīng)過一周緊張工作后,十分意外地發(fā)現(xiàn)碳元素也可以非常穩(wěn)定地以球的形狀存在。他們稱這些新的碳球為富勒烯(fullerene).這些碳球是石墨在惰性氣體中蒸發(fā)時形成的,它們通常含有60或70個碳原子。圍繞這些球,一門新型的碳化學(xué)發(fā)展起來了;瘜W(xué)家們可以在碳球中嵌入金屬和稀有惰性氣體,可以用它們制成新的超導(dǎo)材料,也可以創(chuàng)造出新的有機化合物或新的高分子材料。富勒烯的發(fā)現(xiàn)表明,具有不同經(jīng)驗和研究目標(biāo)的科學(xué)家的通力合作可以創(chuàng)造出多么出人意外和迷人的結(jié)果。
柯爾、克魯托和斯莫利早就認(rèn)為有可能在富勒烯的籠中放入金屬原子。這樣金屬的性能會完全改變。第一個成功的實驗是將稀土金屬鑭嵌入富勒烯籠中。
在富勒烯的制備方法中略加以改進(jìn)后現(xiàn)在已經(jīng)可以從純碳制造出世界上最小的管—納米碳管。這種管直徑非常小,大約1毫微米。管兩端可以封閉起來。由于它獨特的電學(xué)和力學(xué)性能,將可以在電子工業(yè)中應(yīng)用。
在科學(xué)家們能獲得富勒烯后的六年中已經(jīng)合成了1000多種新的化合物,這些化合物的化學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)或生物學(xué)性能都已被測定。富勒烯的生產(chǎn)成本仍太高,因此限制了它們的應(yīng)用。
今天已經(jīng)有了一百多項有關(guān)富勒烯的專利,但仍需探索,以使這些激動人心的富勒烯在工業(yè)上得到大規(guī)模的應(yīng)用。