پرتره‌هایی از «سه غول» در دنیای نانو

مونگی جی. باوندی، لویی ای. بروس و الکسی آی. اکیموف، سه برنده جایزه نوبل شیمی امسال، از پیشگامان فناوری نانو هستند.

کمیته نوبل سه دانشمند برنده جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۳ را اعلام کرد. عکس: Phys.org — کمیته نوبل سه دانشمند برنده جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۳ را اعلام کرد. عکس: *Phys.org*

در دهه ۱۹۸۰، الکسی اکیموف (۷۸ ساله) و لوئیس بروس (۸۰ ساله) به طور مستقل کار کردند و با موفقیت «نقاط کوانتومی» را ساختند، نانوذراتی که امروزه در صفحه نمایش‌های تلویزیون نسل بعدی یافت می‌شوند و برای روشن کردن تومورهای بدن استفاده می‌شوند. 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 دروس علوم عالی بود، اما در اولین کلاس شیمی خود در دانشگاه هاروارد مردود شد. این دانشمند به اشتراک گذاشت: «تجربه گرفتن اولین نمره F می‌توانست به راحتی مرا نابود کند. این پایین‌ترین نمره‌ای بود که تا به حال در یک کلاس گرفته بودم.»

اما باوندی در تحصیلات خود پشتکار نشان داد و با مدرک لیسانس و سپس دکترا از دانشگاه شیکاگو فارغ‌التحصیل شد. سپس، او 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 اقتدار و سبک تدریس او تقلید کنم.»

باوندی کار همکارانش را توسعه داد و در سال ۱۹۹۳، در بهبود قابل توجه روش ایجاد نقاط کوانتومی، یافتن حلال و دمای مناسب برای دستیابی به نانوبلورها با اندازه‌های خاص، به موفقیت دست یافت.

آزمایش شیشه رنگی

اکیموف و بروس در دوران پس از جنگ بزرگ شدند. اکیموف در اتحاد جماهیر شوروی متولد شد و از دانشگاه لنینگراد فارغ‌التحصیل شد. او مجذوب شیشه‌های رنگی و این واقعیت بود که هر ترکیب می‌تواند چندین رنگ تولید کند. او از طریق آزمایش‌هایی با دما و زمان گرم کردن شیشه مذاب، کشف کرد که می‌توان اندازه ذرات محصول نهایی را تغییر داد و هرچه ذرات 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 بعدها در عمل به اثبات رسیدند.

در همان زمان، بروس در آزمایشگاه‌های بل در ایالات متحده، شرکتی که به پرورش اکتشافات علمی مشهور است، کار می‌کرد. او آزمایش‌هایی را انجام داد که شامل برش ذرات به اندازه‌های کوچکتر برای ایجاد سطح بزرگتر و واکنش‌های شیمیایی سریعتر بود. در حین کار، او متوجه شد که ویژگی‌های نوری و بسیاری از خواص دیگر ذرات با کوچکتر شدن آنها تغییر می‌کند، پدیده‌ای که تنها با مکانیک کوانتومی قابل توضیح است.

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 آمریکا در واکنش به جنگ سرد، حوزه‌های علم و فناوری خود را به طور قابل توجهی گسترش داد.»

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

در ابتدا، بروس فکر می‌کرد که راه پدرش را در تجارت دنبال خواهد کرد. اما پس از اخذ مدرک دکترا 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، سمتی که ۲۳ سال در آن مشغول بود.

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

آن خنگ (به نقل از خبرگزاری فرانسه )

لینک منبع