La découverte du C60 et le prix Nobel 1996
Le prix Nobel de chimie 1996 a été décerné conjointement à Robert F. Curl Jr., Sir Harold W. Kroto et Richard E. Smalley « pour leur découverte des fullerènes ». Ce qui avait commencé par une question sur la chimie des étoiles lointaines a fini par ouvrir une toute nouvelle branche de la science — et par donner son nom à la molécule au cœur de tout ce que nous fabriquons.
Onze jours en 1985
Harold Kroto, chimiste à l'Université du Sussex, était fasciné par les longues chaînes de carbone qui se forment dans l'atmosphère des étoiles vieillissantes. Pour recréer ces conditions, il s'est rendu à la Rice University, à Houston, où Richard Smalley avait construit une machine remarquable capable de vaporiser presque n'importe quel matériau au laser et d'étudier les agrégats ainsi formés. Avec Robert Curl et leurs étudiants aux cycles supérieurs — James Heath, Yuan Liu et Sean O'Brien — l'équipe a braqué ce laser sur du graphite pendant environ onze jours en septembre 1985.
Parmi les agrégats de carbone, l'un revenait bien plus souvent que tous les autres : un agrégat d'exactement 60 atomes de carbone, d'une stabilité frappante. En cherchant à comprendre pourquoi, ils sont arrivés à une conclusion étonnante — les atomes s'étaient refermés en une cage creuse de 12 pentagones et de 20 hexagones, la géométrie exacte d'un ballon de soccer et des dômes géodésiques de Buckminster Fuller. Ils l'ont nommée buckminsterfullerène.
Les trois lauréats du prix
Sir Harold W. Kroto (1939–2016)
Le chimiste britannique dont la curiosité pour le carbone interstellaire a mis toute l'expérience en marche. Kroto a passé la majeure partie de sa carrière à l'Université du Sussex et a été fait chevalier en 1996, l'année même du Nobel. Hors du laboratoire, il était un infatigable défenseur de l'enseignement des sciences, consacrant ses dernières années à rendre la science accessible au public et aux étudiants du monde entier.
Richard E. Smalley (1943–2005)
Le chimiste de la Rice University dont l'appareil de vaporisation au laser a rendu la découverte possible. Smalley est ensuite devenu l'une des figures fondatrices de la nanotechnologie — ses travaux ultérieurs sur les nanotubes de carbone ont contribué à lancer le domaine des nanosciences. Il a poursuivi ses recherches et plaidé pour les promesses des nanotechnologies jusqu'à sa mort, des suites d'une leucémie, en 2005 ; l'institut de recherche qu'il a fondé à Rice porte aujourd'hui son nom.
Robert F. Curl Jr. (1933–2022)
Le chimiste né au Texas qui a rejoint Rice en 1958 et y a servi pendant un demi-siècle, prenant sa retraite comme professeur émérite en 2008. Spectroscopiste méticuleux, admiré pour sa rigueur et sa générosité comme collègue et mentor, Curl a fourni une grande part de l'analyse minutieuse qui a transformé un résultat surprenant en découverte confirmée.
Une découverte qui ne cesse de rapporter
Les « cages de carbone » découvertes par le trio ont ouvert un champ entièrement nouveau. Leurs travaux ont directement déclenché l'essor des nanosciences et mené, dans les années qui ont suivi, aux nanotubes de carbone et au graphène — des matériaux aujourd'hui essentiels en électronique, en médecine et en science des matériaux. Le C60 lui-même est devenu le premier membre largement étudié de la branche moléculaire de la famille des allotropes du carbone, et il demeure le fondement des huiles que nous préparons.
Sources : NobelPrize.org — communiqué de presse de 1996; American Chemical Society; Science History Institute; Britannica. Image de la nébuleuse : NASA (domaine public).