新聞中的科學》C60以足球為擬 論文獲諾貝爾獎

【記者郭錦萍】

碳（C）在化學世界中，是個百變高手。大家最熟知的碳同素異形體，從晶亮的金剛石（鑽石）到烏黑的石墨，前者是碳的正四面體受強力壓力結合而成，後者則是碳的六角型平面重疊排列組成的大分子。但近幾十年才發現的C60（也稱芙-60)，卻成了對稱的球狀分子。

美國德州萊斯（RICE）大學的學者，在研究星際塵埃時，意外發現一大堆偶數碳原子群（如C24、C32、C60、C70等），深入研究後竟發現C60和C70是球型的空心籠狀結構，而且C60很像1967年蒙特世界博覽會著名的圓頂屋，一堆人在討論時，數學系的教授突然想到，C60的結構分明就是削去尖角的廿面體，所以建議他們去買一個足球，放在草地上拍照，並放入科學論文中一起發表，讓讀論文的人可以一目了然，「C60的結構，原來和足球一樣。」

不過這個足球論一開始並沒有受到重視，是很多年後，天文物理學家才發現，這球可以應用在各個領域，尤其是現在最熱門的奈米研究。也因此才讓最初的三位學者拿到1996年諾貝爾化學獎。

後來的研究者陸續發現，從30個碳原子到數百個碳原子的組成，都是呈球狀，所以這一群也稱「足球烯」、「富勒烯」或「碳烯」，但只有C60是對稱圓。

C60為目前所知最對稱的分子，60個碳原子組成20個六角形和12個五角形、60個碳原子分別在每一個頂點上；在25℃下為固態，呈紫色。

更簡單來說，C60的結構比鋼還堅硬，在高速撞擊時不會分解 若在氮氣中加熱至550℃，晶體就算昇華，也不會分解。目前簇多用來製造觸媒、塑膠、火箭燃料、碳簇化合物及有機超導體、新超導材料探索研發、生物醫學應用。

【2006/03/31 聯合報】