Die
Zeit, in der er lebte
HAROLD KROTO wurde im ersten Kriegsmonat des zweiten Weltkrieges in London
geboren. Seine Eltern waren 1937 aus Deutschland emigriert, weil KROTOs
Vater Jude war.
In den Naturwissenschaften wurden Ende des neunzehnten und im zwanzigsten
Jahrhundert unzählige bedeutende Entdeckungen gemacht, von denen viele
auch für die Forschungen von HAROLD KROTO bedeutsam waren, z. B.:
(in chronologischer Reihenfolge vom Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts
an)
- Zusammenhang zwischen Katalyse, Reaktionsgeschwindigkeit und chemischem Gleichgewicht (1909, WILHELM OSTWALD)
- Quantentheorie (1918, MAX PLANCK)
- Struktur der Atome und der von ihnen ausgehenden Strahlung (1922, NIELS BOHR)
- Entdeckung des Neutrons (1935, JAMES CHADWICK)
- 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)
Lebenslauf
HAROLD KROTO wurde am 07.10.1939
in Wisbech, in Cambridgeshire in Großbritannien geboren.
Die Familie musste 1937 nach England emigrieren, weil der Vater Jude war.
Als Ausländer wurde KROTOs Vater dort sogar zeitweilig wegen des
Verdachts der Spionage interniert.
Nach dem Krieg begann der Vater bei einer Technikfirma zu arbeiten und
baute ab 1955 seine eigene kleine Fabrik, in der Ballons für die
Luftschifffahrt hergestellt wurden, wieder auf.
Neben seiner Schulzeit und in den Ferien arbeitete der junge HAROLD oft
in der Fabrik des Vaters.
Er mischte Latexfarben zusammen und ersetzte fehlende Arbeiter an allen
möglichen Stellen der Fertigung. So trainierte er vielfältige
Fähigkeiten und das Lösen von Problemen.
HAROLD KROTO studierte nach seiner Schulzeit Chemie an der Universität
von Sheffield.
1964 promoviert er mit einem Thema über Spektralanalyse und den Zerfall
von Substanzen zu freien Radikalen durch Lichteinfluss.
Er ging nach Kanada und forschte an der Universität in Ottawa auf dem Fachgebiet der Mikrowellenspektroskopie.
Auch die Quantenchemie interessiert den jungen Wissenschaftler.
1967 kehrt KROTO nach Großbritannien zurück und beginnt seine
akademische Karriere an der Universität von Sussex in Brighton.
1985 wird er dort zum Professor berufen.
Das Forschungsprogramm in Sussex umfasst etliche interdisziplinäre
Bereiche, darunter auch die Spektralanalyse.
Besonders Moleküle mit leicht spaltbaren Doppelbindungen standen
im Mittelpunkt.
Die Wissenschaftler beschäftigten sich mit Verbindungen, die Kohlenstoff
und Phosphor enthalten. Es entstehen Verbindungen, die als "Phosphoalkene"
und "Phosphoalkylverbindungen" bezeichnet werden.
Ein Projekt erforschte das Vorkommen von kettenförmigen Kohlenstoffverbindungen
im Weltall. Mittels Laborexperimenten versuchten die Forscher, die chemischen
Reaktionen in den Sternen nachzuvollziehen. Dabei wurde das "Buckminsterfulleren"
entdeckt.
Durch die Entdeckung dieser neuen, dritten Modifikation des Elements
Kohlenstoff (Bild 2), die
HAROLD KROTO gemeinsam mit ROBERT CURL und RICHARD SMALLEY machte, wurde
er weltberühmt.
Bisher waren Diamant und Grafit als Modifikationen (Bild 3) des Kohlenstoffs
bekannt gewesen.
KROTO 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. CURL und R. SMALLEY erhielt HAROLD KROTO 1996 für die Entdeckung der Fullerene den Nobelpreis für Chemie.