Robert Curl

Die Zeit, in der er lebte

ROBERT CURL wurde 1933 in den USA geboren, in einem sehr bewegten Jahrhundert, dessen Bild geprägt war von zwei Weltkriegen, Revolutionen und unzähligen wissenschaftlichen und technischen Errungenschaften.
In den Naturwissenschaften wurden unzählige bedeutende Entdeckungen gemacht, von denen viele auch für die Forschungen von ROBERT CURL bedeutsam waren, wie z. B.:

  • Entdeckung der Elemente Radium und Polonium, durch die Charakterisierung des Radiums (1903, MARIE CURIE)
  • Zerfall von Elementen und Chemie radioaktiver Stoffe (1908, ERNEST RUTHERFORD)
  • Zusammenhang zwischen Katalyse, Reaktionsgeschwindigkeit und chemischem Gleichgewicht (1909, WILHELM OSTWALD)
  • Synthese von Ammoniak aus den Elementen (1918, FRITZ HABER)
  • Quantentheorie (1918, MAX PLANCK)
  • Thermodynamik, mathematische Darstellung (1920, WALTHER NERNST)
  • Relativitätstheorie (1921, ALBERT EINSTEIN)
  • Struktur der Atome und der von ihnen ausgehenden Strahlung (1922, NIELS BOHR)
  • Wellennatur der Elektronen (1929, LOUIS VICTOR DE BROGLIE)
  • Entdeckung des Neutrons (1935, JAMES CHADWICK)
  • Synthesen von neuen radioaktiven Elementen (1935, FREDERIC JOLIOT-CURIE und IRENE JOLIOT-CURIE)
  • Entdeckung von neuen, durch Neutronenbeschuss erzeugten radioaktiven Elementen und der durch langsame Neutronen ausgelösten Kernreaktionen (1938, ENRICO FERMI)
  • Kernspaltung von Atomen (1944, OTTO HAHN)
  • Vorhersage der Existenz der Mesonen (1949, HIDEKI YUKAWA)
  • Entdeckung der Mesonen (1950, CECIL FRANK POWELL)
  • Natur der chemischen Bindung (1954, LINUS PAULING)
  • Entdeckung des Antiprotons (1959, EMILIO SEGRE und
    OWEN CHAMBERLAIN)
  • Entwicklung tragbarer Computer (1991, PIERRE GILLES DE GENNES)

Am zweiten Weltkrieg beteiligten sich die USA, sie gehörten im Mai 1945 zu den Siegermächten. Danach wurde der Krieg mit Japan fortgeführt. Um den Druck auf das Krieg führende Japan zu erhöhen, warfen die USA am 6. August 1945 auf Hiroshima und drei Tage später auf Nagasaki die ersten Atombomben. Dabei kamen Millionen Menschen ums Leben und noch heute leiden viele unter den Folgen der atomaren Strahlung.

Sowohl die USA als auch die UdSSR waren um die Eroberung des Weltalls bemüht. Als Erstes gelang es der UdSSR, 1957 einen künstlichen Erdsatelliten, Sputnik 1, ins All zu schicken.
Lunik 3 sendete ein Jahr später die ersten Bilder von der Rückseite des Mondes zur Erde.
1969 betrat Neil Armstrong als erster Mensch den Mond.

Lebenslauf

ROBERT CURL wurde am 23.08.1933 in Alice, in Texas geboren.
Sein Vater war Methodistenpriester und seine Mutter Hausfrau.

Im Alter von 9 Jahren bekam er von seinen Eltern einen Chemiebaukasten.
Innerhalb einer Woche hatte er sich entschieden, Chemiker zu werden und behielt diesen Berufswunsch, bis er erwachsen war, bei, obwohl an seiner Schule das Fach Chemie nicht im Programm war.

An der High School studierte CURL dann Chemie. Sein Lehrer förderte ihn, indem er dem jungen CURL spezielle Projekte in Chemie anbot.
Sein Studium begann ROBERT CURL am renommierten Reisinstitut
In seinem dritten Studienjahr besuchte CURL Vorlesungen für Stoffchemie bei JOHN E. KILPATRICK und für organische Chemie bei GEORGE HOLMES RICHTER.
Besonders die Lehrveranstaltungen von RICHTER über die pharmakologische Wirksamkeit verschiedener organischer Stoffe beeindruckten ihn stark.

Der eindrucksvollste Dozent und Lehrer aber war nach CURLs eigenem Bekunden RICHARD TURNER. Sein Einfluss bewirkte, dass CURL an die Universität von Kalifornien, nach Berkeley wechselte und diesen Schritt nie bereute.
Unter dem Dekan der Universität, PITZER, der gleichzeitig Chemie lehrte, forschte CURL an der Struktur und den Bindungen von Siliciumverbindungen, z. B. Silikonen. Nach seiner Promotion setzte CURL seine Studien in Harvard unter HELLER WILSON fort.

Sie erforschten Mikrowellen und führten spektroskopische Untersuchungen durch. Kurz darauf bekam CURL ein Angebot an der Reis-Universität, als Professor zu lehren und zu forschen und nahm dieses an. Auch dort setzte er seine Forschungen mit dem Mikrowellenspektrometer fort.
Seit 1958 ist ROBERT CURL ununterbrochen am Reis-Institut geblieben. Er hat die verschiedensten Gebiete erforscht und mit vielen anderen Wissenschaftlern zusammengearbeitet.

Am bekanntesten jedoch ist ROBERT CURL durch die Entdeckung einer neuen, dritten Modifikation des Elements Kohlenstoff (Bild 2), die er gemeinsam mit RICHARD SMALLEY und HAROLD KROTO machte. Bisher waren Diamant und Grafit als Modifikationen (Bild 3) des Kohlenstoffs bekannt gewesen.
CURL entdeckte die Fullerene, zuerst das so genannte Buckminsterfulleren, es besteht aus 60 Kohlenstoffatomen, die ein innen hohles Polyeder bilden. Die Außenflächen des Polyeders werden von fünf- und sechseckigen Seitenflächen gebildet. An allen Eckpunkten befinden sich Kohlenstoffatome. Kurz darauf wurden weitere Fullerene (Bild 4), z. B. mit 70 oder mehr Kohlenstoffatomen gefunden.

Die Substanzklasse der Fullerene wurde nach dem amerikanischen Architekten R. BUCKMINSTER FULLER (1895-1993) benannt. Dieser konstruierte Gebäude, die aus Fünf- und Sechsecken bestehen, wie z. B. den amerikanische Pavillon zur Expo'67 in Montréal.

Fullerene sind Kohlenstoffmoleküle, deren Oberfläche aus Fünfecken und Sechsecken von Kohlenstoffatomen aufgebaut ist. Bei allen Fullerenen mit 60 oder mehr Kohlenstoffatomen ist dabei jedes Fünfeck von jeweils fünf Sechsecken umgeben. Auf diese Weise kann die Krümmung der Moleküloberfläche und damit die Spannung zwischen den einzelnen Atomen minimiert werden, so dass die Käfige für lange Zeit stabil sind.

Fullerene kommen in natürlicher Form in verschiedenen Gesteinsfomationen vor. So wurde unter anderem über das Vorkommen von Fullerenen im Shungit (Russland), in Kreide-Tertiär Grenzschichten in Neuseeland und in Kratern von Meteoriteneinschlägen berichtet.
Fullerene reagieren nicht wie zuerst vermutet aromatisch, sondern sie zeigen olefinsches Verhalten. Sie sind in Wasser unlöslich und an der Luft stabil. Erhitzt man Fulleren unter Luftabschluss über 1500 Grad Cellsius, verwandeln sie sich unter Wärmeabgabe in Graphit.

Gemeinsam mit seinen Kollegen R. SMALLEY und H. KROTO erhielt ROBERT CURL 1996 für die Entdeckung der Fullerene den Nobelpreis für Chemie.

Er unterstrich auch später oft, dass diese Entdeckung nicht allein durch die drei Nobelpreisträger gemacht wurde, sondern die Kollegen HEIDE JAMES und SEAN O'BRIEN ebenso an der Entdeckung beteiligt waren.

Atombau des Elements Kohlenstoff

Atombau des Elements Kohlenstoff

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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