科学家破解巴基球形成之谜

　　科学家们于1985年发现了富勒烯。富勒烯是完全由碳组成的中空的球型、椭球型、柱型或管状分子的总称，很像足球的球型富勒烯叫做巴基球，其含有60个碳原子。高度对称、性质迷人的巴基球分子最开始是如何形成的，一直是25年来科学家力求破解的谜题。这一秘密一直保守至今的原因在于，C60分子是在高能条件下以极快的速度生成。“这一过程简直就是在瞬间完成的——要看到它们如何魔术般地生成，这几乎不可能。”该研究论文的首要作者、佛罗里达州立大学化学和生物化学系博士生保罗·邓克说。

　　研究团队采用一种巧妙的方法来验证巴基球的形成，他们在《自然·通讯》杂志上发表论文描述道：“我们先将业已存在的富勒烯分子与碳和氦混合，然后用激光轰击，并利用国家高磁场实验室的9.4特斯拉傅里叶变换离子回旋共振质谱仪，对激光轰击过程中产生的几十种分子进行分析。我们惊奇地发现，富勒烯分子非但没有被摧毁，反而在生长。富勒烯能够从周围的气体中吸收碳并与碳相结合，自组装成笼状的巴基球。”

　　他们还通过使用中心包含有重金属原子的富勒烯证明，巴基球的碳“笼子”在整个过程中始终是封闭着的。“如果笼子在生长时裂开，我们就将失去金属原子，但它们一直被锁在里面。”邓克说。

　　最新研究成果对于了解地外环境中富勒烯形成将有重要意义。美国国家航空航天局最近发布的报告显示，C60晶体也存在于围绕遥远恒星的轨道上。这表明，宇宙中的富勒烯可能比以前认为的更为普遍。“我们的研究结果对于破译外星环境中富勒烯的形成必定极有价值。”参与该研究的佛罗里达州立大学化学家、曾因发现C60而荣膺诺贝尔奖的哈里·克罗托说。

　　这项研究也为深入了解其他碳纳米材料，如碳纳米管和碳家族“新贵”石墨烯的自组装过程奠定了基础。