وهي جزيئات كبيرة تتكون من ذرات كربون مترابطة ترابطاً ثلاثياً، حيث تعطي شكل كريات، ولكن بدلاً من الشكل السداسي النقي، فإنها تحتوي على أشكال خماسية، وسباعية من ذرات الكربون، ممّا يؤدي إلى انثناء الطبقات إلى كريات أو أسطوانات. وبدأ اكتشاف الفوليرين (الأنابيب فائقة الدقة) بالصدفة في عام  1944م، وذلك عندما لاحظ أوتوهان وجود سلاسل من الكربون أثناء إجرائه تجارب كانت تستهدف تكوين ذرات ثقيلة من ذرات أخفّ عن طريق امتصاصها النيوترونات، حيث كان بحثه منصبا في الكشف عن الفروق الصغيرة في الوزن بين بعض ذرات العناصر الثقيلة التي يبخرها في قوس كربوني. وأثناء مشاهدته تلك النتائج، لحظ أن القوس أنتج أيضًا سلاسل من الكربون، كان لها الوزن الجزيئي نفسه للمعدن. وبما أنه لم يكن مهتماً بسلاسل الكربون فقد دون ملحوظة بشأنها في نهاية تقريره، ثم انطلق وراء الهدف الرئيس من بحثه. وقد اكتشف أوتوهان الانشطار النووي أيضًا – صدفة – أثناء إجرائه تلك التجارب ⁽³⁵⁾.

ولم تتابع النتائج التي توصل إليها أوتوهان بشأن سلاسل الكربون بعده مباشرة؛ ولذا فقد تأخر اكتشاف C60 لسنوات عديدة. وفي الثمانينيات من القرن العشرين جاء هارولد كروتو(Harold Kroto) بصحبة روبرت كيرل (Robert Carl)، وريتشارد سمولي (Richard Smalley) ، فاهتموا بتلك الجزيئات الكربونية، حتى توصلوا إلى أن سلاسل الكربون تلك، ما هي إلا صورة جديدة من صور الكربون.

 ويعد الجزيء C60 من أكثر الفوليرينات شهرة، حيث تترتب الـ 60 ذرة كربون بداخلها على رؤوس مجسم عشريني ناقص، وهو يشبه شكل كرة القدم (انظر الشكل رقم 6)، ويتميز بأنه جزيء ممغنط وغير قابل للاحتكاك ⁽³⁶⁾. وأنتج العلماء في الولايات المتحدة وألمانيا أصغر جزيء فوليرين ممكن، وهو C₂₀. وهذا الجزيء ليست فيه أشكال سداسية، بل يحتوي فقط على 12 شكلاً خماسيا.

وقد كان من المعروف منذ فترة أنّ جزيئات C₂₀ يمكن وجودها من الناحية النظرية، ولكن كان من الصعب ب إنتاج جزيء واحد منها. ويرجع سبب ذلك إلى صغر حجمه ⁽³⁶⁾.

شكل رقم (6) فوليرين C₆₀ في الصورة الجزيئية (36).

وبمقارنته بجزيئات الفوليرين الأخرى، يلحظ أن انحناء سطحه سيكون أكبر، وسيكون أكثر ميلاً إلى التفسخ، كما سيكون نشاطه التفاعلي عاليًا أيضًا؛ ولذا سيميل إلى الاتحاد مع عناصر أخرى؛ لتكوين جزيئات جديدة.

_________________________________________

هوامش

(35) http://www.wisegeek.com/what-are-fullerenes.html

(36) Nature, Vol. 407, 7 SEPT., 2000.