Portret „3 gigantów” w świecie nano

Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus i Aleksiej I. Jekimow, trzej naukowcy, którzy w tym roku otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii, są pionierami nanotechnologii.

Zgromadzenie Noblowskie ogłosiło nazwiska trzech naukowców , którzy otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2023 roku. Zdjęcie: Phys.org

W latach 80. XX wieku 78-letni Alexi Ekimov i 80-letni Louis Brus pracowali niezależnie nad stworzeniem „kropek kwantowych” – nanocząsteczek, które dziś można znaleźć w ekranach telewizorów nowej generacji i które służą do oświetlania guzów nowotworowych. Dekadę później 62-letni Moungi Bawendi zrewolucjonizował metodę wytwarzania kropek kwantowych z wysoką precyzją i na dużą skalę, torując drogę szerokiemu wachlarzowi 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 naukach ścisłych w liceum, oblał pierwszy kurs chemii na Harvardzie. „To pierwsze doświadczenie z oceną niedostateczną mogło mnie z łatwością zniszczyć. To była najniższa ocena, jaką kiedykolwiek dostałem w klasie” – powiedział naukowiec.

Bawendi wytrwał jednak, 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, wciąż staram się naśladować jego wspaniałomyślność i styl mentoringu” – powiedział Bawendi.

Bawendi kontynuował prace swojego kolegi i w 1993 r. udało mu się znacząco udoskonalić metodę wytwarzania kropek kwantowych, znajdując odpowiedni rozpuszczalnik i temperaturę, aby nadać nanokryształom określony rozmiar.

Eksperyment z kolorowym szkłem

Jekimow i Brus dorastali w okresie powojennym. Jekimow urodził się w Związku Radzieckim i ukończył Leningradzki Uniwersytet Państwowy. Fascynowało go kolorowe szkło i fakt, że każdy związek chemiczny mógł dawać różnorodne kolory. Eksperymentując z temperaturą i czasem podgrzewania stopionego szkła, odkrył, że może zmieniać wielkość powstających ziaren – im mniejsze były ziarna, 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 zademonstrowane w praktyce dopiero znacznie później.

W tym samym czasie Brus pracował w Bell Laboratories w USA, słynnym inkubatorze odkryć naukowych. Przeprowadzał eksperymenty polegające na cięciu cząstek na mniejsze fragmenty w celu uzyskania większej powierzchni i szybszych reakcji chemicznych. Podczas pracy zauważył, że właściwości optyczne i inne właściwości cząstek zmieniają się wraz ze zmniejszaniem się ich rozmiarów, co można było wyjaśnić jedynie za pomocą mechaniki kwantowej.

Generacja Sputnika

„Należę do pokolenia Sputników, dorastałem po II wojnie światowej, kiedy Stany Zjednoczone w odpowiedzi na zimną wojnę radykalnie rozbudowały swój sektor nauki i technologii” – powiedział Brus w swoich wspomnieniach po otrzymaniu Nagrody Kavliego w 2008 roku.

Wykazywał talent do matematyki i nauk ścisłych już od najmłodszych lat. Dorastał na przedmieściach Kansas City, gdzie rozwinęła się w nim miłość do narzędzi i maszyn, podczas gdy po szkole i w weekendy pracował 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 przepracował 23 lata.

Brus, obecnie profesor Uniwersytetu Columbia, wierzy w siłę nauki. „Naukowcy codziennie zmagają się z eksperymentami i często nie dostrzegają ogromnego postępu w nauce i technologii na przestrzeni dekad. Nauka stworzyła 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