Portrety „Trzech Gigantów” w Nano Świecie

Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus i Aleksiej I. Jekimow, trzej tegoroczni laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii, są pionierami nanotechnologii.

Komitet Noblowski ogłosił nazwiska trzech naukowców , którzy otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2023 roku. Zdjęcie: Phys.org

W latach 80. XX wieku Alexi Ekimov (78 lat) i Louis Brus (80 lat) pracowali niezależnie i z powodzeniem stworzyli „kropki kwantowe” – nanocząsteczki, które dziś można znaleźć w ekranach telewizorów nowej generacji i które służą do oświetlania guzów nowotworowych. Dekadę później Moungi Bawendi (62 lata) zrewolucjonizował metodę wytwarzania kropek kwantowych z wysoką precyzją i na dużą skalę, torując drogę do szeregu zastosowań.

Wytrwałość

Bawendi urodził się w Paryżu, jego ojciec był Tunezyjczykiem, a matka Francuzką. Jego rodzina wyemigrowała do Stanów Zjednoczonych, gdy miał 10 lat. Chociaż Bawendi był świetny w przedmiotach ścisłych w liceum, oblał pierwszy kurs chemii na Uniwersytecie Harvarda. „Dostanie pierwszej niedostatecznej oceny mogło mnie z łatwością zrujnować. To była najniższa ocena, jaką kiedykolwiek dostałem” – powiedział naukowiec.

Bawendi wytrwał jednak w nauce, uzyskując tytuł licencjata, a następnie doktorat na Uniwersytecie Chicagowskim. Następnie dołączył do Bell Laboratories wraz z Brusem i ostatecznie został profesorem w Massachusetts Institute of Technology (MIT). „Jestem niezmiernie zaszczycony, że mogę dzielić Nagrodę Nobla z Louisem Brusem, moim promotorem habilitacyjnym. Chociaż sam jestem profesorem, nadal staram się naśladować jego autorytet i styl nauczania” – powiedział Bawendi.

Bawendi rozwinął prace swoich kolegów i w 1993 r. osiągnął sukces, znacząco udoskonalając metodę wytwarzania kropek kwantowych, znajdując odpowiedni rozpuszczalnik i temperaturę, aby uzyskać nanokryształy o określonych rozmiarach.

Eksperyment z kolorowym szkłem

Jekimow i Brus dorastali w okresie powojennym. Jekimow urodził się w Związku Radzieckim i ukończył Uniwersytet Leningradzki. Fascynowało go kolorowe szkło i fakt, że każdy związek chemiczny mógł dawać wiele kolorów. Eksperymentując z temperaturą i czasem nagrzewania stopionego szkła, odkrył, że można zmieniać wielkość cząsteczek gotowego produktu – im mniejsze cząsteczki, tym bardziej niebieskie światło emitowały.

Jekimow opublikował swoje odkrycie w radzieckim czasopiśmie naukowym w 1981 roku i jako pierwszy stworzył kropki kwantowe – cząstki przewidziane przez teorię fizyczną na początku XX wieku, ale dopiero później udowodnione w praktyce.

W tym samym czasie Brus pracował w Bell Laboratories w Stanach Zjednoczonych, firmie znanej z wspierania odkryć naukowych. Przeprowadzał eksperymenty polegające na cięciu cząstek na mniejsze rozmiary w celu uzyskania większej powierzchni i szybszych reakcji chemicznych. Podczas pracy zauważył, że właściwości optyczne i wiele innych właściwości cząstek zmieniają się wraz ze zmniejszaniem się ich rozmiarów – zjawisko to można było wyjaśnić jedynie za pomocą mechaniki kwantowej.

Generacja Sputnika

„Należę do pokolenia Sputników, dorastałem po II wojnie światowej, kiedy Ameryka znacząco rozwinęła swoją dziedzinę nauki i technologii w odpowiedzi na zimną wojnę” – powiedział Brus w swoich wspomnieniach po otrzymaniu Nagrody Kavliego w 2008 roku.

Od najmłodszych lat przejawiał talent do matematyki i nauk ścisłych, dorastając na przedmieściach Kansas City. Tam rozwinął w sobie miłość do narzędzi i maszyn, pracując po szkole i w weekendy w lokalnym sklepie z narzędziami.

Początkowo Brus myślał, że pójdzie w ślady ojca i zajmie się biznesem. Jednak po uzyskaniu doktoratu na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku w 1969 roku wstąpił do Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych i został badaczem w laboratorium w Waszyngtonie. Następnie, w 1972 roku, rozpoczął pracę w Bell Laboratories, którą piastował przez 23 lata.

Brus jest obecnie profesorem na Uniwersytecie Columbia i głęboko wierzy w siłę nauki. „Naukowcy codziennie zmagają się z eksperymentami i często nie dostrzegają ogromnych postępów w nauce i technologii na przestrzeni dekad. Nauka tworzy lepsze życie dla ludzkości pomimo wojen, kryzysów gospodarczych i klęsk żywiołowych” – powiedział Brus.

An Khang (według AFP )

Link źródłowy: https://vnexpress.net/3-ga-khong-lo-ve-cong-nghe-nano-thang-giai-nobel-hoa-hoc-2023-4661016.html