Depuis très longtemps déjà et bien avant l'homme, l'univers, jonglait avec des ballons de football. C'est en 1985, en effet, que H. Kroto, R. Curl et R. Smalley, mirent en évidence leur existence et appelèrent cette molécule formée par 60 atomes de carbone, C60, Buckminsterfullerène ou encore footballène.
Footballène comme son nom l'indique fait évidemment référence à un ballon de football, il est formé par 12 pentagones et 20 hexagones. Son autre nom Buckminsterfullerène fait allusion à l'architecte Buckminster Fuller qui dessina les plans des dômes géodésiques de même structure spatiale.
Cette fabuleuse découverte, qui leur valu le prix Nobel de Chimie 1996, était issue de travaux de recherche fondamentale sur la chimie à haute température dans les étoiles. Le but était de comprendre la chimie du carbone dans les étoiles Géantes Rouges et dans l'espace interstellaire.
Ce n'est qu'en 1990 que des chimistes allemands réussirent à l'extraire en quantité appréciables de la suie et permirent ainsi des études plus poussées. Ils mirent en évidence qu'il y avait aussi d'autres composés de carbone : le C60 est le premier composé de toute une famille, les fullerènes : C70, C76, C82, C84, etc., et les nanotubes de carbone (structures de carbone formant des tubes dont l'intérieur est vide).
Les propriétés chimiques et physiques des fullerènes sont nombreuses et variées, ce qui induit un large domaine d'applications.
Le C60 est constitué de simples et de doubles liaisons carbone - carbone, ces dernières étant localisées autour des pentagones. Ces insaturations font de lui un excellent accepteur d'électrons.
Sous hautes pressions et à température ambiante, il peut se transformer en diamant ou en structures encore plus dures que le diamant ! Il peut également se polymériser sous l'action simultanée de la pression et de la température pour donner de belles structures polymériques à propriétés originales.
L'intercalation de métaux alcalins (K, Na, Cs...) dans le C60 induit des propriétés de supraconductivité alors que l'intercalation de certaines molécules organiques ou d'autres métaux comme les terres rares par exemple induit des propriétés magnétiques.
Le C60 absorbe de façon importante la lumière UV (couleur magenta des solutions de footballène, et à ce sujet là, il faudrait peut-être demander aux instances du football d'adopter cette couleur en lieu et place de la couleur orange du ballon de football en cas de neige), des applications comme l'élaboration de filtres optiques pourraient en découler.
Des études de toxicité sont en cours pour de nouvelles applications en biologie.
Récemment des chercheurs ont montré que l'on pouvait greffer deux nanotubes entre eux par l'insertion d'un pentagone et d'un heptagone, des applications en microélectroniques de ces nouveaux matériaux sont à l'étude.