• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Odkrywca kwazikryształów - laureatem Nagrody Nobla z chemii

    06.10.2011. 00:25
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Tegoroczną Nagrodę Nobla z chemii otrzymał Izraelczyk Daniel Shechtman za odkrycie kwazikryształów - struktur, których istnienie uznawano wcześniej za niemożliwe. Zdaniem ekspertów swoim dokonaniem ,,odsłonił on nową twarz natury" i ,,włożył kij w mrowisko". Shechtman, 70-letni naukowiec z Izraelskiego Instytutu Technologicznego w Hajfie, otrzyma nagrodę w wysokości 10 mln koron szwedzkich, czyli ok. 1,5 mln dolarów.

    Laureat jako pierwszy zaobserwował kryształy, w których występują regularne koncentryczne kręgi, składające się z dziesięciu elementów. To zjawisko przeczyło przyjętym prawom krystalografii mówiącym, że kryształy mogą powstawać z takich układów, ale składających się maksymalnie z sześciu elementów.

    Nieznaną wcześniej strukturę skrystalizowanego metalu, będącego stopem aluminium i manganu, noblista zaobserwował pod mikroskopem elektronowym w kwietniu 1982 r.

    "Niemal wszystkie ciała stałe, od lodu do złota, składają się z uporządkowanych kryształów. Niemniej obraz dyfrakcji z dziesięcioma jasnymi kropkami ułożonymi w okręgi był czymś, czego (Shechtman - PAP) nigdy wcześniej nie widział, mimo swojego rozległego doświadczenia w wykorzystaniu mikroskopów elektronowych. Ponadto tego typu kryształów nie uwzględniały międzynarodowe tablice krystalograficzne (International Tables for Crystallography)" - napisano w komunikacie prasowym Komitetu Noblowskiego.

    Odkrycie Shechtmana początkowo nie znalazło akceptacji w środowisku krystalografów. "Niektórzy koledzy posunęli się nawet do wyśmiewania go" - przypomniał Komitet Noblowski. Shechtmanowi zarzucano m.in. błąd metodyczny. Później jednak inni naukowcy powtórzyli eksperymenty uczonego i okazało się, że podobne struktury rzeczywiście istnieją.

    Kwazikryształy już teraz mają zastosowanie praktyczne. Zbudowane z nich materiały są wyjątkowo odporne na korozję i przywieranie. Są obecne w uzyskanej przez Szwedów najbardziej wytrzymałej stali. Tworzą w niej twardą warstwę, będącą czymś w rodzaju ochronnego pancerza. Obecnie jest ona stosowana w produkcji m.in. żyletek do golenia lub cienkich igieł stosowanych do operacji okulistycznych - napisano na oficjalnej stronie internetowej Komitetu Noblowskiego.

    Jak podano, kwazikryształy też są świetnymi materiałami termoelektrycznymi, zamieniającymi ciepło na energię elektryczną. Takie materiały mogłyby pomóc odzyskiwać i wykorzystywać energię cieplną - wytwarzaną np. przez samochody - która normalnie jest bezpowrotnie tracona.

    Prof. Robert Hołyst powiedział PAP, że dzięki tegorocznemu nobliście coś, o czym pisano w podręcznikach, że jest niemożliwe - okazało się możliwe. ,,Odkrycie Shechtmana było przełomowe, bo odsłoniło nową twarz natury" - podkreślił z kolei prof. Jerzy Przystawa.

    Prof. Janusz Wolny skutki odkrycia noblisty porównał do rewolucji. ,,To było jak włożenie kija w mrowisko. Przeciwko Shechtmanowi stawało wielu naukowców, m.in. Linus Pauling - inny chemiczny noblista, który przeciwko tezie Shechtmana stawiał swoją karierę" - powiedział prof. Wolny.

    Jak zauważył, Shechtman znalazł coś, czemu zabraniała istnieć dostojna, klasyczna krystalografia. ,,Z czasem powstał z tego potężny ruch, a teorią zaczęli się interesować fizycy, chemicy, inżynierowie materiałowi. Zaś w 1992 r. Unia Krystalograficzna zmieniła definicję kryształu" - wyjaśnił prof. Wolny.

    Również zdaniem prof. Andrzeja Katrusiaka odkrycie noblisty "przewróciło" sposób myślenia o kryształach. "Rozpoczął nowy dział nauki w ramach krystalografii, w ramach nauki o materiałach" - podkreślił naukowiec i dodał, że było to wielkie odkrycie, które otworzyło nowe drogi do materiałów o nowych właściwościach.

    Prof. Mirosław Handke podkreślił, że dotychczas nie było Nagrody Nobla w dziedzinie badań ciała stałego. Prof. Hołyst przyznał, że jest zaskoczony decyzją Komitetu Noblowskiego. "Nie spodziewałem się, że za to będzie Nobel z chemii" - powiedział.

    Urodzony w 1941 roku w Tel Awiwie Daniel Shechtman od 1975 roku pracuje w Izraelskim Instytucie Technologicznym. Jak twierdzi, swoje aspiracje naukowe zawdzięcza lekturze ,,Tajemniczej Wyspy" Juliusza Verne'a.

    ,,Moim marzeniem w dzieciństwie było studiowanie inżynierii mechanicznej. Po lekturze +Tajemniczej Wyspy+, którą jako chłopiec przeczytałem 25 razy, pomyślałem, że jest to najlepsza rzecz, jaką może robić człowiek. Inżynier z powieści zna się na mechanice i fizyce; tworzy podstawy funkcjonowania wyspy z niczego. Właśnie taki chciałem być" - przyznaje noblista.

    PAP - Nauka w Polsce

    ekr/ ula/ jjj/ lt/ zan/ zbw/ koc/ tot/ gma/bsz



    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Daniel (Dan) Szechtman (hebr.: דן שכטמן) (ur. 1941 w Tel Awiwie) – izraelski naukowiec, laureat nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 2011 roku za odkrycie kwazikryształów. Kryształ czasoprzestrzenny (ang. space-time crystal) lub kryształ czterowymiarowy (ang. four dimensional crystal) – teoretyczna struktura powtarzalna w czasie i przestrzeni. Rozszerza pojęcie kryształu na czwarty wymiar, (tutaj czas jest uznawany za 4 wymiar). Ideę zaproponował noblista Frank Wilczek w roku 2012. Rozmyślał nad pierścieniem stworzonym z cząsteczek który rotuje, tworzących w ten sposób czasowy kryształ (periodycznie w czasie, co obrót, kryształ jest w tym samym stanie w przestrzeni). Jako, że kryształ musi kręcić się bez końca, to system nie może wypromieniowywać swojej rotacyjnej energii, w innym wypadku kryształ straciłby szybko energię i przestał się kręcić (więc wtedy by nie był kryształem czterowymiarowym). Krystalografia (od greckich słów κρύσταλλος krystallos – „lód”, które później zaczęło oznaczać także kryształ górski i inne kryształy, oraz γράφω grapho – „piszę”) – dział nauki zajmujący się opisem, klasyfikacją i badaniem kryształów, krystalitów oraz substancji o strukturze częściowo uporządkowanej. Jej zakres pokrywa się częściowo z mineralogią, fizyką ciała stałego, chemią i materiałoznawstwem.

    Norweski Instytut Noblowski (nor. Det Norske Nobelinstitutt) – założona w 1904 roku instytucja, której głównym zadaniem jest wspomaganie i obsługa administracyjna Norweskiego Komitetu Noblowskiego podczas prac nad wyborem laureatów Pokojowej Nagrody Nobla. Do zadań Instytutu należy również organizacja uroczystości wręczenia Pokojowej Nagrody Nobla. Norweski Instytut Noblowski może być traktowany jako sekretariat Komitetu. Norweski Komitet Noblowski (nor.: Den Norske Nobelkomite) – komisja nominująca do Pokojowej Nagrody Nobla. W jej skład wchodzi pięciu członków mianowanych przez norweski parlament, odpowiadających za skład i pracę tego organu. Obsługą administracyjną Komitetu zajmuje się Norweski Instytut Noblowski, w którego siedzibie odbywają się wszystkie obrady Komitetu. Dyrektor Instytutu pełni funkcję stałego sekretarza Komitetu Noblowskiego oraz jest, ex officio jednym z jego doradców.

    Endokrynologia Polska – dwumiesięcznik Polskiego Towarzystwa Endokrynologicznego wydawany przez Wydawnictwo Via Medica. Redaktorem naczelnym jest prof. Beata Kos-Kudła. Zastępcami redaktora naczelnego są: prof. Ewa Sewerynek, prof. Marek Bolanowski, prof. Roman Junik oraz dr hab. Tomasz Bednarczuk. Kryształy bliźniacze, prawidłowe - posiadają symetrię względem pewnych płaszczyzn lub osi, są to zrosty 2 lub więcej kryształów wytworzonych z tego samego materiału chemicznego. Najbardziej charakterystyczne z nich tworzy m. in. gips, kasyteryt, ortoklaz, rutyl i staurolit. W kryształach zbliźniaczonych dość często występują kąty wklęsłe (wewnętrzne większe niż 180°). Przykłady gdzie się je obserwuje: fluoryt, gips i kasyteryt. Powstanie kryształów bliźniaczych może powodować niekiedy pseudosymetrię, a może dziać się tak wtedy gdy postacie o niższej symetrii mogą się zrastać w taki sposób,że tworzą kryształy o pozornie wyższej symetrii. Przykładowo : rombowy aragonit zwykle tworzy słupy o pozornej symetrii heksagonalnej. Zbliźniaczone kryształy rzadko mają gładkie i równe ściany. Częściej są one pokryte różnymi nierównościami i prążkami (tzw. prążkowanie bliźniacze). Prążkowanie pewnych minerałów np. kwarc, piryt czy turmalin jest tak typowe że może służyć jako ważna wskazówka identyfikacyjna. Epitaksja z kolei to prawidłowe zrosty kryształów różnego rodzaju.

    Kryształy naśladowcze – są to kryształy, których wysoka symetria geometryczna jest wynikiem wielokrotnego zbliźniaczenia osobników należących do jednej z klas o mniejszej ilości elementów symetrii. Takie kryształy tworzy np. leucyt. Nagroda KLIO (zwana Noblem dla historyków) – nagroda przyznawana od 1995 za wybitny wkład w badania historyczne przez jury w składzie: prof. Tomasz Szarota (przewodniczący, od 1996), prof. Barbara Grochulska (1998-2006), prof. Tomasz Kizwalter (od 2007), prof. Jan Kieniewicz (od 1996), prof. Andrzej Paczkowski (1995), prof. Henryk Samsonowicz (od 1995), prof. Jerzy Skowronek (1995), prof. Janusz Tazbir oraz red. Tomasz Łubieński (od 2005), red. Marian Turski (od 1995) i red. Tadeusz J. Żółciński (1995-2004). Sekretarzem jest od 1995 r. Zbigniew Czerwiński (Warszawa). Inicjatorem fundatorem nagrody jest Porozumienie Wydawców Książki Historycznej. Nagroda wręczana jest w ramach Targów Książki Historycznej.

    Kwazikryształy – szczególna forma ciała stałego, w której atomy układają się w pozornie regularną, jednak nie w powtarzającą się strukturę, co uniemożliwia wyróżnienie ich komórek elementarnych. Kwazikryształy odkrył Dan Szechtman w 1984 roku, gdy w szybko schłodzonym stopie glinu z manganem zaobserwował niekrystalograficzną 5-krotną oś symetrii.

    Acta Angiologica – oficjalny kwartalnik Polskiego Towarzystwa Angiologicznego oraz Polskiego Towarzystwa Chirurgii Naczyniowej wydawany przez Wydawnictwo Via Medica. Redaktorem naczelnym jest prof. Arkadiusz Jawień. Zastępcami redaktora naczelnego są: prof. Aldona Dembińska-Kieć, prof. Andrzej Dorobisz oraz prof. Małgorzata Szczerbo-Trojanowska.

    Ciało krystaliczne – ciało stałe, w którym cząsteczki (kryształy molekularne), atomy (kryształy kowalencyjne) lub jony (kryształy jonowe) są ułożone w uporządkowany schemat powtarzający się we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. W objętości ciała cząsteczki zajmują ściśle określone miejsca, zwane węzłami sieci krystalicznej, i mogą jedynie drgać wokół tych położeń. Rentgenografia strukturalna – technika analityczna używana w krystalografii i chemii. W krystalografii jest stosowana w celu ustalenia wymiarów i geometrii komórki elementarnej tworzącej daną sieć krystaliczną. W chemii metoda ta umożliwia dokładne ustalenie struktury związków chemicznych tworzących analizowane kryształy.

    Katedra Chemii Nieorganicznej Politechniki Gdańskiej – jedna z 13 katedr Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej usytuowana w budynku "Chemia A". Katedra kształci w zakresie chemii nieorganicznej, chemii kwantowej i teoretycznej, chemii bionieorganicznej, chemii ciała stałego i krystalografii (dawniej: dyfrakcyjne metody badań strukturalnych). Kierownikiem Katedry jest obecnie prof. dr hab. inż. Barbara Becker.

    Dodano: 06.10.2011. 00:25  


    Najnowsze