Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus und Alexei I. Ekimov, die drei Wissenschaftler, die dieses Jahr den Nobelpreis für Chemie erhalten haben, sind Pioniere der Nanotechnologie.
Die Nobelversammlung gab drei Wissenschaftler bekannt, die den Nobelpreis für Chemie 2023 erhalten. Foto: Phys.org
In den 1980er Jahren arbeiteten der 78-jährige Alexi Ekimov und der 80-jährige Louis Brus unabhängig voneinander an der Entwicklung von „Quantenpunkten“, Nanopartikeln, die heute in modernen Fernsehbildschirmen zu finden sind und zur Beleuchtung von Tumoren eingesetzt werden. Ein Jahrzehnt später revolutionierte der 62-jährige Moungi Bawendi die Methode zur hochpräzisen und großtechnischen Herstellung von Quantenpunkten und ebnete damit den Weg für eine breite Palette von Anwendungen.
Ausdauer
Bawendi wurde in Paris als Sohn eines tunesischen Vaters und einer französischen Mutter geboren. Seine Familie wanderte in die USA aus, als er zehn Jahre alt war. Obwohl Bawendi in der High School in Naturwissenschaften brillierte, fiel er in der ersten Chemievorlesung in Harvard durch. „Diese erste 6 hätte mich leicht zerstören können. Es war die schlechteste Note, die ich je in diesem Kurs bekommen habe“, sagte der Wissenschaftler.
Doch Bawendi hielt durch und erlangte seinen Bachelor und anschließend seinen Doktortitel an der Universität Chicago. Anschließend wechselte er zusammen mit Brus zu den Bell Laboratories und wurde schließlich Professor am Massachusetts Institute of Technology (MIT). „Es ist mir eine große Ehre, den Nobelpreis mit Louis Brus, meinem Postdoktoranden, zu teilen. Obwohl ich selbst Professor bin, versuche ich, seine Großzügigkeit und seinen Mentorenstil nachzuahmen“, sagte Bawendi.
Bawendi baute auf der Arbeit seines Kollegen auf und es gelang ihm 1993, die Methode zur Herstellung von Quantenpunkten deutlich zu verbessern, indem er das richtige Lösungsmittel und die richtige Temperatur fand, um die Nanokristalle auf eine bestimmte Größe zu bringen.
Farbglas-Experiment
Ekimov und Brus wuchsen in der Nachkriegszeit auf. Ekimov wurde in der Sowjetunion geboren und absolvierte die Leningrader Staatliche Universität. Er war fasziniert von farbigem Glas und der Tatsache, dass jede Verbindung eine Vielzahl von Farben erzeugen konnte. Durch Experimente mit der Temperatur und der Zeit, bei der geschmolzenes Glas erhitzt wurde, fand er heraus, dass er die Größe der entstehenden Körner variieren konnte. Je kleiner die Körner, desto blauer das von ihnen ausgestrahlte Licht.
Jekimow veröffentlichte seine Entdeckung 1981 in einer sowjetischen wissenschaftlichen Zeitschrift und war der erste, der Quantenpunkte schuf. Dabei handelt es sich um Teilchen, die von der Physiktheorie zu Beginn des 20. Jahrhunderts vorhergesagt, in der Praxis jedoch erst viel später nachgewiesen wurden.
Gleichzeitig arbeitete Brus in den Bell Laboratories in den USA, einer renommierten Brutstätte wissenschaftlicher Entdeckungen. Er führte Experimente durch, bei denen er Partikel in kleinere Stücke zerschnitt, um größere Oberflächen und schnellere chemische Reaktionen zu erzielen. Dabei bemerkte er, dass sich die optischen und anderen Eigenschaften von Partikeln mit zunehmender Partikelgröße veränderten – eine Tatsache, die nur durch die Quantenmechanik erklärt werden konnte.
Sputnik-Generation
„Ich gehöre der Sputnik-Generation an und bin nach dem Zweiten Weltkrieg aufgewachsen, als die Vereinigten Staaten als Reaktion auf den Kalten Krieg ihren Wissenschafts- und Technologiesektor dramatisch ausbauten“, schrieb Brus in seinen Memoiren, nachdem er 2008 den Kavli-Preis erhalten hatte.
Er zeigte schon in jungen Jahren ein Talent für Mathematik und Naturwissenschaften und wuchs in einem Vorort von Kansas City auf, wo er seine Liebe zu Werkzeugen und Maschinen entwickelte, während er nach der Schule und an den Wochenenden in einem örtlichen Baumarkt arbeitete.
Brus dachte zunächst, er würde seinem Vater in die Geschäftswelt folgen. Doch nachdem er 1969 an der Columbia University in New York promoviert hatte, trat er der US Navy bei und wurde Forscher in einem Labor in Washington. 1972 begann er dann bei den Bell Laboratories zu arbeiten, eine Stelle, die er 23 Jahre lang innehatte.
Brus, heute Professor an der Columbia University, glaubt an die Macht der Wissenschaft. „Wissenschaftler kämpfen täglich mit Experimenten und übersehen oft die enormen Fortschritte in Wissenschaft und Technologie über Jahrzehnte hinweg. Die Wissenschaft hat der Menschheit trotz Kriegen, Wirtschaftskrisen und Naturkatastrophen ein besseres Leben ermöglicht“, sagte Brus.
An Khang (Laut AFP )
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