تصویری از «سه غول» در دنیای نانو

مونگی جی. باوندی، لوئیس ای. بروس و الکسی آی. اکیموف، سه دانشمندی که امسال جایزه نوبل شیمی را دریافت کردند، از پیشگامان فناوری نانو هستند.

انجمن نوبل سه دانشمند را که برنده جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۳ شدند، اعلام کرد. عکس: Phys.org — انجمن نوبل سه دانشمند را که برنده جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۳ شدند، اعلام کرد. عکس: *Phys.org*

در دهه ۱۹۸۰، الکسی اکیموف ۷۸ ساله و لوئیس بروس ۸۰ ساله، به‌طور مستقل برای ایجاد «نقاط کوانتومی»، نانوذراتی که امروزه در صفحه نمایش‌های تلویزیون نسل جدید یافت می‌شوند و برای روشن کردن تومورهای بدن استفاده می‌شوند، تلاش کردند. یک دهه بعد، مونگی باوندی ۶۲ ساله، روش تولید نقاط کوانتومی با دقت بالا و در مقیاس بزرگ را متحول کرد و راه را برای طیف وسیعی از کاربردها هموار کرد.

پشتکار

باوندی در پاریس از پدری تونسی و مادری فرانسوی متولد شد. خانواده‌اش وقتی او 10 ساله بود به ایالات متحده مهاجرت کردند. اگرچه باوندی در دبیرستان در علوم عالی بود، اما در اولین کلاس شیمی خود در هاروارد مردود شد. این دانشمند گفت: «آن تجربه اول نمره F می‌توانست به راحتی مرا نابود کند. این پایین‌ترین نمره‌ای بود که تا به حال در آن کلاس گرفته بودم.»

اما باوندی پشتکار نشان داد و مدرک لیسانس و سپس دکترای خود را از دانشگاه شیکاگو دریافت کرد. سپس به همراه بروس به آزمایشگاه‌های بل پیوست و سرانجام استاد موسسه فناوری ماساچوست (MIT) شد. باوندی گفت: «من عمیقاً مفتخرم که جایزه نوبل را با لوئیس بروس، استاد راهنمای پسادکترای خود، به اشتراک می‌گذارم. اگرچه خودم استاد هستم، اما هنوز هم سعی می‌کنم از بزرگواری و سبک مربیگری او تقلید کنم.»

باوندی با تکیه بر کار همکارش، در سال ۱۹۹۳ موفق شد روش ساخت نقاط کوانتومی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و حلال و دمای مناسب را برای رساندن نانوبلورها به اندازه مشخص پیدا کند.

آزمایش شیشه رنگی

اکیموف و بروس در دوران پس از جنگ بزرگ شدند. اکیموف در اتحاد جماهیر شوروی متولد شد و از دانشگاه ایالتی لنینگراد فارغ‌التحصیل شد. او مجذوب شیشه‌های رنگی و این واقعیت بود که هر ترکیب می‌تواند رنگ‌های متنوعی تولید کند. او با آزمایش دما و زمان گرم شدن شیشه مذاب، دریافت که می‌تواند اندازه دانه‌های حاصل را تغییر دهد و هرچه دانه‌ها کوچکتر باشند، نوری که ساطع می‌کنند آبی‌تر است.

اکیموف کشف خود را در سال ۱۹۸۱ در یک مجله علمی شوروی منتشر کرد و اولین کسی بود که نقاط کوانتومی را ایجاد کرد، ذراتی که در اوایل قرن بیستم توسط نظریه فیزیک پیش‌بینی شده بودند اما مدت‌ها بعد در عمل به اثبات رسیدند.

در همان زمان، بروس در آزمایشگاه‌های بل در ایالات متحده، یک مرکز رشد معروف اکتشافات علمی، کار می‌کرد. او آزمایش‌هایی را انجام داد که شامل برش ذرات به قطعات کوچکتر برای ایجاد مساحت سطح بزرگتر و واکنش‌های شیمیایی سریعتر بود. در حین کار در آنجا، او متوجه شد که ویژگی‌های نوری و سایر خواص ذرات با کوچکتر شدن آنها تغییر می‌کند، چیزی که فقط با مکانیک کوانتومی قابل توضیح بود.

نسل اسپوتنیک

بروس پس از دریافت جایزه کاولی در سال ۲۰۰۸ در خاطرات خود نوشت: «من عضوی از نسل اسپوتنیک هستم و پس از جنگ جهانی دوم بزرگ شدم، زمانی که ایالات متحده در واکنش به جنگ سرد، بخش علم و فناوری خود را به طرز چشمگیری گسترش داد.»

او که از سنین پایین استعدادی در ریاضیات و علوم نشان می‌داد، در حومه شهر کانزاس سیتی بزرگ شد، جایی که عشق به ابزار و ماشین‌آلات را هنگام کار در یک فروشگاه ابزارآلات محلی بعد از مدرسه و آخر هفته‌ها در خود پرورش داد.

بروس در ابتدا فکر می‌کرد که راه پدرش را در تجارت ادامه خواهد داد. اما پس از دریافت دکترای خود از دانشگاه کلمبیا در نیویورک در سال ۱۹۶۹، به نیروی دریایی ایالات متحده پیوست و به عنوان محقق در آزمایشگاهی در واشنگتن مشغول به کار شد. سپس، در سال ۱۹۷۲، در آزمایشگاه‌های بل شروع به کار کرد، شغلی که ۲۳ سال به طول انجامید.

بروس که اکنون استاد دانشگاه کلمبیا است، به قدرت علم اعتقاد دارد. بروس می‌گوید: «دانشمندان هر روز با آزمایش‌ها دست و پنجه نرم می‌کنند و اغلب پیشرفت‌های عظیم علم و فناوری در طول دهه‌ها را نمی‌بینند. علم با وجود جنگ‌ها، بحران‌های اقتصادی و بلایای طبیعی، زندگی بهتری را برای بشریت ایجاد کرده است.»

آن خنگ (به نقل از خبرگزاری فرانسه )

لینک منبع