04.06.2020

Unverhofft kommt oft...

Der Architekt Richard Buckmister Fuller
mit einem seiner Entwürfe [CCO]

Fullerene sind eine faszinierende Stoffklasse und für viele Wissenschaftler weit mehr als nur eine weitere Modifikation von Kohlenstoff. Viele der erhofften Anwendungen als Träger für Medikamente, Halbleiter, Supraleiter, Katalysator, Schmiermittel, zur Herstellung künstlicher Diamanten und hocheffizienter Solarzellen konnten zwar bisher noch nicht zur Marktreife gebracht werden, aber das nimmt dieser Stoffklasse nichts von ihrer Magie und ästhetischen Schönheit.

Theoretisch vorhergesagt und berechnet wurde ihre Existenz bereits 1970 durch japanischen Chemiker Eiji Osawa. Da er seine Ergebnisse nur in japanischer Sprache veröffentlichte, blieben seine Erkenntnisse 15 Jahre unbeachtet.

Im Jahr 1985 berichteten die drei Wissenschaftler Harry Kroto, Richard Smalley und Bob Curl von der Entdeckung eines neuartgen Moleküls aus 60 Kohlenstoffatomen, das sie in einem 4,6 Milliarden Jahre alten Meteoriten entdeckt hatten. Sie erhielten dafür 1996 den Chemie-Nobelpreis, wobei Osawa leer ausging - ein Beleg dafür, dass wissenschaftliche Erkenntnisse primär in englischer Sprache veröffentlicht werden sollten, um weltweit beachtet und von anderen Forschern genutzt werden zu können.

Manche Leser fragen sich wahrscheinlich, woher der Name Fullerene oder vollständig Buckminster Fullerene für die geschlossenen Kohlenstoffmoleküle überhaupt kommt, von denen C60 das bekannteste und am besten erforschte ist. Es gibt aber auch viele weitere wie C70, C76, C80, C82, C84, C86, C90 und C94 und es gibt sie auch mit anderen Elementen wie beispielsweise Bor.

Der amerikanische Architekt Richard Buckminster Fuller realisierte auf einigen Gebäuden eigenartige Kuppeln aus Fünf- und Sechsecken, die den entdeckten Kohlenstoffmolekülen stark ähneln. Sie sind quasi sein Markenzeichen. Und die Silbe "en" steht für den über das gesamte Molekül verteilten Doppelbindungscharakter analog zum Benzol, dessen korrekter IUPAC-Name ja Benzen ist, auch wenn diesen Namen im deutschsprachigen Raum kaum ein Mensch verwendet.

Die Symmetrie von Kristall- und Molekülstrukturen ist ein schönes Beispiel für die Kombination aus Chemie, Mathematik und Architektur - eigentlich drei ganz verschiedene Bereiche, die sich hier treffen. Von den vielen weiteren Beispielen dieser Symbiose möchte ich noch die periodischen Minimalflächen erwähnen, die man bei den Dachkonstruktionen im Münchner Olympiapark und insbesondere beim Olympiastadion bis heute bewundern kann. Mit der Chemie und Physik hinter diesen Flächen durfte ich mich in meiner Dissertation beschäftigen.

Richard Buckminster Fuller verdanken wir auch einige schöne Aphorismen wie den folgenden. Oft sind die Dinge nicht immer so klar wie es scheint und immer geschieht Überraschendes oder Unvorhergesehenes. Vielleicht haben wir auch bald den erhofften Durchbruch bei der praktischen Anwendung von Fullerenen, nach der die Forscher weltweit seit mehreren Jahrzehnten suchen:

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