Portrét „3 obrů“ v nanosvětě

Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus a Alexei I. Ekimov, tři vědci, kteří letos získali Nobelovu cenu za chemii, jsou průkopníky v nanotechnologiích.

Nobelovo shromáždění oznámilo tři vědce, kteří získali Nobelovu cenu za chemii za rok 2023. Foto: Phys.org — Nobelovo shromáždění oznámilo tři vědce , kteří získali Nobelovu cenu za chemii za rok 2023. Foto: *Phys.org*

V 80. letech 20. století pracovali 78letý Alexi Ekimov a 80letý Louis Brus nezávisle na sobě na vytvoření „kvantových teček“, nanočástic, které se dnes nacházejí v televizních obrazovkách nové generace a používají se k osvětlení nádorů v těle. O deset let později 62letý Moungi Bawendi způsobil revoluci v metodě výroby kvantových teček s vysokou přesností a ve velkém měřítku, čímž vydláždil cestu pro širokou škálu aplikací.

Vytrvalost

Bawendi se narodil v Paříži tuniskému otci a francouzské matce. Jeho rodina emigrovala do Spojených států, když mu bylo 10 let. Ačkoli Bawendi na střední škole vynikal ve vědě, na Harvardu v první hodině chemie propadl. „Ta první zkušenost s dvojkou mě mohla snadno zničit. Byla to nejhorší známka, jakou jsem kdy v té třídě dostal,“ řekl vědec.

Bawendi však vytrval a získal bakalářský a poté doktorát na Chicagské univerzitě. Poté nastoupil do Bell Laboratories s Brusem a nakonec se stal profesorem na Massachusettském technologickém institutu (MIT). „Je mi hlubokou ctí, že se mohu o Nobelovu cenu podělit s Louisem Brusem, mým postdoktorandským poradcem. I když jsem sám profesorem, stále se snažím napodobovat jeho velkorysost a mentorský styl,“ řekl Bawendi.

Bawendi navázal na práci svého kolegy a v roce 1993 se mu podařilo výrazně vylepšit metodu výroby kvantových teček, najít správné rozpouštědlo a teplotu pro dosažení specifické velikosti nanokrystalů.

Experiment s barevným sklem

Jekimov a Brus vyrůstali v poválečném období. Jekimov se narodil v Sovětském svazu a absolvoval Leningradskou státní univerzitu. Fascinovalo ho barevné sklo a skutečnost, že každá jeho sloučenina dokáže vytvářet různé barvy. Experimentováním s teplotou a dobou zahřívání roztaveného skla zjistil, že může měnit velikost výsledných zrn a čím menší jsou zrna, tím modřejší světlo vyzařují.

Jekimov publikoval svůj objev v sovětském vědeckém časopise v roce 1981 a byl prvním, kdo vytvořil kvantové tečky, částice předpovězené fyzikální teorií na počátku 20. století, ale v praxi demonstrované až mnohem později.

Zároveň Brus pracoval v Bellových laboratořích v USA, slavném centru vědeckých objevů. Prováděl experimenty, které zahrnovaly řezání částic na menší kousky, aby se dosáhlo větších povrchů a rychlejších chemických reakcí. Během práce si všiml, že se optické vlastnosti a další vlastnosti částic mění s jejich zmenšováním, což lze vysvětlit pouze kvantovou mechanikou.

Generace Sputniku

„Jsem členem generace Sputniku, vyrůstal jsem po druhé světové válce, kdy Spojené státy dramaticky rozšířily svůj vědecký a technologický sektor v reakci na studenou válku,“ sdělil Brus ve svých pamětech poté, co v roce 2008 obdržel Kavliho cenu.

Od útlého věku projevoval talent pro matematiku a přírodní vědy a vyrůstal na předměstí Kansas City, kde si při práci v místním železářství po škole a o víkendech vypěstoval lásku k nástrojům a strojům.

Brus si zpočátku myslel, že bude následovat svého otce v podnikání. Poté, co v roce 1969 získal doktorát na Kolumbijské univerzitě v New Yorku, se však připojil k americkému námořnictvu a stal se výzkumníkem v laboratoři ve Washingtonu. Poté, v roce 1972, začal pracovat v Bellových laboratořích, kde pracoval 23 let.

Brus, nyní profesor na Kolumbijské univerzitě, věří v sílu vědy. „Vědci se každý den potýkají s experimenty a často si neuvědomují obrovský pokrok ve vědě a technice za celá desetiletí. Věda vytvořila pro lidstvo lepší život navzdory válkám, ekonomickým krizím a přírodním katastrofám,“ řekl Brus.

An Khang (podle AFP )

Zdrojový odkaz