Potret '3 gergasi' dalam dunia nano

Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus dan Alexei I. Ekimov, tiga sarjana yang memenangi Hadiah Nobel dalam Kimia tahun ini, adalah perintis dalam nanoteknologi.

Perhimpunan Nobel mengumumkan tiga saintis yang memenangi Hadiah Nobel dalam Kimia 2023. Foto: Phys.org — Perhimpunan Nobel mengumumkan tiga saintis yang memenangi Hadiah Nobel dalam Kimia 2023. Foto: *Phys.org*

Pada 1980-an, Alexi Ekimov (78) dan Louis Brus (80) bekerja secara bebas dan berjaya mencipta "titik kuantum", nanozarah yang ditemui hari ini dalam skrin TV generasi baharu dan digunakan untuk menyalakan tumor dalam badan. Sedekad kemudian, Moungi Bawendi (62) merevolusikan kaedah untuk menghasilkan titik kuantum dengan ketepatan tinggi dan skala besar, membuka jalan untuk pelbagai aplikasi.

Ketabahan

Bawendi dilahirkan di Paris kepada bapa Tunisia dan ibu Perancis. Keluarganya berhijrah ke Amerika Syarikat ketika dia berumur 10 tahun. Walaupun Bawendi cemerlang dalam bidang sains di sekolah menengah, dia gagal dalam kelas kimia pertamanya di Harvard. "Pengalaman F pertama itu boleh memusnahkan saya dengan mudah. Ia adalah gred terendah yang pernah saya dapat dalam kelas itu," kata saintis itu.

Tetapi Bawendi tabah, memperoleh ijazah sarjana muda dan kemudiannya doktor falsafah dari Universiti Chicago. Beliau kemudian menyertai Bell Laboratories dengan Brus dan akhirnya menjadi profesor di Massachusetts Institute of Technology (MIT). "Saya amat berbesar hati untuk berkongsi Hadiah Nobel dengan Louis Brus, penasihat pasca doktoral saya. Walaupun saya sendiri seorang profesor, saya masih cuba mencontohi keilmuan dan gaya mentornya," kata Bawendi.

Bawendi membina hasil kerja rakan sekerjanya dan pada tahun 1993 berjaya meningkatkan dengan ketara kaedah untuk membuat titik kuantum, mencari pelarut dan suhu yang sesuai untuk mendapatkan nanokristal pada saiz tertentu.

Eksperimen kaca berwarna

Ekimov dan Brus dibesarkan dalam tempoh selepas perang. Ekimov dilahirkan di Kesatuan Soviet dan lulus dari Universiti Leningrad. Dia terpesona dengan kaca berwarna dan pelbagai warna yang boleh dihasilkan oleh setiap sebatian. Dengan bereksperimen dengan suhu dan masa pemanasan kaca cair, dia mendapati bahawa dia boleh mengubah saiz bijirin yang terhasil, dan semakin kecil bijirin, semakin biru cahaya yang dipancarkan.

Ekimov menerbitkan penemuannya dalam jurnal saintifik Soviet pada tahun 1981 dan merupakan yang pertama mencipta titik kuantum, zarah yang diramalkan oleh teori fizik pada awal abad ke-20 tetapi hanya kemudian ditunjukkan dalam amalan.

Pada masa yang sama, Brus bekerja di Bell Laboratories di AS, sebuah inkubator penemuan saintifik yang terkenal. Dia menjalankan eksperimen yang melibatkan pemotongan zarah untuk menyediakan kawasan permukaan yang lebih besar dan tindak balas kimia yang lebih cepat. Semasa bekerja, dia menyedari bahawa sifat optik dan lain-lain zarah berubah apabila ia menjadi lebih kecil, sesuatu yang hanya boleh dijelaskan oleh mekanik kuantum.

Generasi Sputnik

"Saya adalah ahli generasi Sputnik, membesar selepas Perang Dunia II apabila Amerika secara dramatik mengembangkan sektor sains dan teknologinya sebagai tindak balas kepada Perang Dingin," Brus berkongsi dalam memoirnya selepas menerima Hadiah Kavli pada 2008.

Menunjukkan bakat untuk matematik dan sains sejak kecil, dia dibesarkan di pinggir bandar Kansas City, di mana dia mengembangkan minat terhadap alatan dan mesin semasa bekerja di kedai perkakasan tempatan selepas sekolah dan pada hujung minggu.

Brus pada mulanya menyangka dia akan mengikut ayahnya berniaga. Tetapi selepas menerima ijazah kedoktorannya dari Columbia University di New York pada tahun 1969, beliau menyertai Tentera Laut AS dan menjadi penyelidik di sebuah makmal di Washington. Kemudian, pada tahun 1972, beliau mula bekerja di Bell Laboratories, kerjaya yang berlangsung selama 23 tahun.

Brus, kini seorang profesor di Universiti Columbia, percaya pada kuasa sains. "Para saintis bergelut dengan eksperimen setiap hari, dan sering gagal melihat kemajuan besar dalam sains dan teknologi selama beberapa dekad. Sains telah mencipta kehidupan yang lebih baik untuk manusia walaupun berlaku peperangan, krisis ekonomi dan bencana alam," kata Brus.

An Khang (Menurut AFP )

Pautan sumber