En buckyboll är en molekyl av 60 kolatomer som sitter ihop i en sluten, bollformad bur, med samma mönster som en fotboll. Det fullständiga namnet är buckminsterfulleren, och formeln är C₆₀. Buckybollen är ungefär 1 nanometer i diameter, mätt som avståndet mellan mittpunkterna hos närliggande buckybollar som packats ihop i ett fast material. En nanometer är en miljarddel av en meter.

Storlek

De 60 kolatomerna sitter på ytan av buren, som är ihålig. Buckybollens upptäckare fann senare kolburar med metallatomer instängda inuti. Själva kolburen är 0,71 nanometer i diameter.

En molekyl har ingen skarp kant, eftersom elektronerna kring atomerna sträcker sig längre ut än atomernas mittpunkter. Därför tar varje buckyboll upp mer plats än sin bur av atomer. I kristaller av fast C₆₀ ligger mittpunkterna hos närliggande molekyler 1,0 nanometer från varandra. Utforskarens värde på 1 nanometer stämmer med det avståndet.

Buren har 20 sexsidiga ytor och 12 femsidiga ytor. En fotbolls bitar följer samma mönster. Det gör också den geodetiska kupol som den amerikanske arkitekten R. Buckminster Fuller ritade för världsutställningen 1967 i Montreal, och molekylen är uppkallad efter honom.

Storleksjämförelser

• Ungefär 80 000–100 000 buckybollar sida vid sida skulle spänna över ett människohår, som är 0,08–0,1 millimeter brett.
• En fotboll är ungefär 220 miljoner gånger så bred som en buckyboll. En fotboll som förstorats med samma faktor skulle vara ungefär 48 000 kilometer i diameter, nästan fyra gånger så bred som jorden.
• Två cesiumatomer, som hör till de största atomerna, skulle spänna över en buckyboll sida vid sida.

Hur buckybollar upptäcktes

Robert Curl, Harold Kroto och Richard Smalley upptäckte buckybollarna 1985, tillsammans med doktoranderna J. R. Heath och S. C. O'Brien. De sköt en intensiv puls av laserljus mot en kolyta och blandade de frigjorda kolatomerna med en ström av heliumgas. Atomerna slogs ihop till kluster, och kluster med 60 atomer var vanligast. Deras stabilitet tydde på att formen var mycket symmetrisk.

År 1990 framställde fysikerna W. Krätschmer och D. R. Huffman C₆₀ i mängder som var tillräckligt stora för att samlas in. Studier av det bekräftade den bollformade strukturen. Curl, Kroto och Smalley delade på 1996 års Nobelpris i kemi för upptäckten av fullerener, den familj av slutna kolburar som buckybollar tillhör.

Buckybollar i rymden

Kroto deltog i experimentet för att ta reda på hur kedjeformade kolmolekyler som han hade funnit i atmosfärerna hos kolrika jättestjärnor kunde bildas. Strax efter upptäckten föreslog forskare att buckybollar kunde sväva runt sådana stjärnor. År 2010 fann NASA:s rymdteleskop Spitzer för första gången övertygande tecken på dem i rymden.

Spitzer fann buckybollar i Tc 1, ett moln av material som en döende stjärna har stött bort. Stjärnan var en gång lik solen, men när den åldrades stötte den bort sina yttre lager. Astronomer tror att buckybollarna bildades i de bortstötta lagren av kol.

Källor

• Press release: The Nobel Prize in Chemistry 1996. Royal Swedish Academy of Sciences, 1996.
• Raman Spectroscopy of Fullerenes: From C60 to Functionalized Derivatives. Qin et al., Molecules, 2025.
• Thermally Activated Sliding of C60 on Gold. Pierno et al., ACS Omega, 2025.
• Strain-Relief Patterns and Kagome Lattice in Self-Assembled C60 Thin Films Grown on Cd(0001). Wang et al., International Journal of Molecular Sciences, 2021.
• Space Balls (Artist's Concept). NASA Jet Propulsion Laboratory, 2010.
• Law 2: The Ball. International Football Association Board.
• Earth Fact Sheet. NASA, 2024.
• Cesium. PubChem, National Library of Medicine.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.