Richard E. Smalley est surtout connu pour une seule découverte moléculaire. Cela lui a valu le prix Nobel de chimie en 1996. Il a partagé cet honneur avec Robert F. Curl, Jr. et Sir Harold W. Krooto. Ils ont trouvé du carbone 60. La communauté scientifique l’appelle buckminsterfullerène. Le monde l’appelle le buckyball. C’était le premier du genre.
Smalley est né à Akron, Ohio, le 6 juin 1943. Il est décédé à Houston, Texas, le 28 octobre 2005. C’était un chimiste et physicien américain. Son chemin vers le prix Nobel a commencé à l’Université de Princeton. Il a obtenu son doctorat. là-bas en 1973. Il a effectué des travaux postdoctoraux à l’Université de Chicago. Il a ensuite rejoint l’Université Rice à Houston. Il a commencé à y enseigner en 1976. En 1982, il était titulaire de la chaire Gene et Norman Hackerman en chimie. Il a ajouté une chaire de physique en 1990.
L’appareil qui a découvert une nouvelle forme de carbone
L’Université Rice est devenue le berceau des fullerènes. C’était la troisième forme connue de carbone pur. Le diamant et le graphite étaient les seuls auparavant. Smalley avait construit un outil spécifique pour ce travail. Il s’agissait d’un appareil à faisceau laser supersonique. La machine pourrait vaporiser n’importe quel matériau. Cela a transformé le matériau en un plasma d’atomes. Les chercheurs pourraient alors étudier les clusters formés. Il s’agissait d’agrégats de dizaines à plusieurs dizaines d’atomes.
La percée est venue d’une conversation. Kroto a visité le laboratoire de Smalley. Il a vu l’appareil. Il s’est rendu compte qu’il pouvait simuler des conditions chimiques. Plus précisément, l’atmosphère des étoiles carbonées. Cela fournirait une preuve de sa conjecture. Il pensait que les chaînes de carbone provenaient des étoiles. Smalley a accepté de le tester.
L’expérience de 11 jours qui a défini un champ
Les expériences ont eu lieu en septembre 1985. Elles ont duré onze jours. L’équipe comprenait Kroto, Smalley et Curl. Les collègues étudiants James Heath, Yuan Liu et Sean O’Brien ont aidé à exécuter le travail. L’appareil de Smalley vaporisait du graphite. Le laser a touché le carbone. Ils simulaient des atmosphères d’étoiles géantes.
Les résultats ont été immédiats. L’étude a confirmé que des chaînes de carbone pouvaient être produites. Mais quelque chose d’autre est apparu. Une espèce de carbone jusqu’alors inconnue s’est formée spontanément. C’était abondant. Il contenait 60 atomes.
Les atomes de fullerènes sont disposés dans une coque fermée.
Cette molécule était stable. Le C60 est le plus petit fullerène stable. Les 60 atomes de carbone s’emboîtent dans une cage. Les liens ressemblaient aux coutures d’un ballon de football. La forme correspondait aux dômes géodésiques de l’architecte R. Buckminster Fuller. D’où le nom de buckminsterfullerène. Ou tout simplement, le buckyball.
Smalley était l’un des principaux partisans de la nanotechnologie. Son travail a jeté les bases du domaine. Il a joué un rôle clé dans l’Initiative nationale sur les nanotechnologies. Ce programme fédéral a débuté en 2000. Il reste un effort majeur de recherche et de développement. L’héritage de Smalley n’est pas qu’une molécule. C’est l’infrastructure qu’il a contribué à construire pour le monde à l’échelle nanométrique.
