名稱
鑽石的兄弟——布基球主題詞或關鍵字: 材料科學 石墨 金剛石
內容
其實，純碳至少有三個“兄弟”。1985年9月，在美國德克薩斯州休斯敦大學，純碳的第三個兄弟誕生了。“老三”的性格和石墨及金剛石又不同，它的原子排列很奇特，像一個用五角形和六角形拼成的足球形狀。五角形和六角形每個角上都有一個碳原子，加起來一共是60個碳原子，所以“老三”叫60C，也有人叫它“布基球”。布基球有許多怪脾氣，比如，把這種用碳原子組成的布基球用每秒6700米的速度打在不鏽鋼板上，它能一點也不損壞地彈回來。在一定的條件下，它的耐壓強度比金剛石還高。如果在圓籠狀的布基球內放進一個鉀原子，它在低溫下（19.3K）能變成為沒有電阻的超導體。布基球因為長得像足球，圓圓的像珠子，特別適合做潤滑劑。所以，從1985年起，特別是1990年以後，布基球就受到全世界科學家的重視。碳的第三個兄弟為什麼叫布基球這個綽號？裡面還有一段故事。1985年9月，美國休斯敦大學的化學家理察·斯莫利和他的夥伴一起用石墨做試驗，看石墨加熱時碳是怎樣氣化的。忽然，他們在質譜儀上發現了一個由60個碳原子組成的碳分子訊號。起先，他們以為儀器有問題，但反覆幾次，發現這個過去從沒有見過的碳分子質譜訊號始終存在，它既不像石墨的訊號，也不像金剛石的訊號。因此他們肯定，他們發現了純碳的另一位“兄弟”（或叫同素異形體）。於是，他們又想，一個碳分子中有60個碳原子，是怎樣排列的呢？
斯莫利的夥伴克羅托想起了一位叫布克明斯特·富勒的建築師，他曾在1967年蒙特婁展覽會上為美國紐約州設計過一座圓頂建築物，是用六角形和五角形拼成的圓頂。他們構想，60C分子中的碳原子的排列可能就是這個形狀。於是他們立即用紙、剪刀、漿糊、膠布一通忙碌，剪出20個六角形和12個五角形的硬紙片，然後糊成一個球，他們屏住呼吸，開始數那些六角形和五角形糊在一起的頂點數目，一數正好是60個。他們高興得跳了起來。
由於這種60C分子的排列和英國的足球形狀完全相同，所以在開始時，稱它是“英式足球狀碳分子”。但後來他們決定把它命名為“布基球”，是英文“buckyball”的音譯，用來紀念那位叫富勒的圓頂建築物的設計師。因為這位建築師的英文名字的前面4個字母是buck（布克），中間加一個y字，後面再加一個球（ball）字，就成為“布基球”（buckyball）。現在，全世界至少有成百個實驗室在研究這位純碳的第三兄弟的各種性質。
