Nobel z chemii dla twórców niewidocznych maszyn

Projektanci i budowniczowie niewidocznych wind i samochodów - czyli maszyn działających w świecie cząsteczek - dostali tegoroczną Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Według ekspertów prace noblistów mają znaczenie dla poszukiwania nowych materiałów. Laureatami Nobla zostali Jean-Pierre Sauvage - emerytowany profesor University of Strasbourg i dyrektorem ds badań we francuskim CNRS, Sir J. Fraser Stoddart - profesorem chemii na Northwestern University w Evanston (Illinois, USA) i Bernard Lucas "Ben" Feringa - profesor chemii organicznej na holenderskim uniwersytecie w Groningen.
 Nobel z chemii dla twórców niewidocznych maszyn
/ pixabay.com
Nazwiska laureatów ogłosiła w środę w Sztokholmie Królewska Szwedzka Akademia Nauk. Trzej chemicy podzielą się po równo nagrodą w wysokości 8 mln koron szwedzkich (około 850 tysięcy euro).
 
Zostali oni nagrodzeni za "zaprojektowanie i syntezę maszyn molekularnych", na przykład sztucznych mięśni czy miniaturowych silniczków, niezbędnych do rozwoju nanotechnologii. Jak podkreślili członkowie Akademii, Sauvage dokonał pierwszego przełomu w 1983 r., kiedy połączył dwie cząsteczki w kształcie pierścienia w łańcuch. Kolejny krok wykonał Stoddart w 1991 roku, nawlekając taki pierścień na molekularną oś. Feringa zaś jako pierwszy opracował molekularny "silniczek" w 1999 r.
 
Pierwszy krok na drodze ku molekularnym maszynom zrobił w roku 1983 Jean-Pierre Sauvage – dzięki wykorzystaniu jonu miedzi udało mu się połączyć dwie cząsteczki o kształcie pierścienia w (raczej krótki) łańcuch, zwany katenanem (od łacińskiego słowa "catena", oznaczającego właśnie łańcuch). Dzięki jonom metali chemikom udawało się zwijać cząsteczki także w inne skomplikowane struktury – łańcuchy i węzły, przypominające węzeł celtycki, pierścienie Boromeuszy czy węzeł Salomona.
 
Kolejny krok wykonał w 1991 roku kolejny z tegorocznych noblistów Fraser Stoddart – udało mu się uzyskać rotaksan. Nasadził molekularny pierścień (ubogi w elektrony) na cienką molekularną oś (mającą elektronów aż nadto) i zademonstrował, że może się on na tej osi obracać. Wśród opartych na rotaksanie dzieł Stoddarta są: molekularna winda (pozwalająca unieść ładunek na wysokość 0,7 nanometra), molekularny mięsień zginający cieniutką złotą blaszkę oraz chip komputerowy – pamięć o skromnej pojemności 20 kilobajtów, jednak mająca wyjątkowo małe elementy składowe.
 
Trzeci noblista Bernard L. Feringa był pierwszą osobą, która skonstruowała silnik molekularny. W roku 1999 zbudował molekularny wirnik kręcący się stale w tym samym kierunku – w najnowszej wersji osiąga 12 milionów obrotów na sekundę. Używając molekularnych silników udało mu się obracać szklany cylinder o długości 28 mikrometrów - 10 000 razy większy od silnika, a nawet zbudować nanosamochód - cztery molekularne silniki zamocowane do molekularnej ramy.
 
Jak oceniają eksperci, pod względem zawansowania molekularne silniki są na tym samym poziomie, co silniki elektryczne w latach 30. XIX wieku. Budowane wówczas maszyny elektryczne ledwo się obracały, wydawały się ciekawostką - nikt nie przypuszczał, że w przyszłości będą wszechobecne, dadzą napęd pociągom, pralkom, wentylatorom, mikserom czy dronom.
 
Maszyny molekularne "będą najprawdopodobniej wykorzystywane w rozwoju nowych materiałów, czujników i systemów przechowywania energii" - podkreśliła w uzasadnieniu Królewska Szwedzka Akademia Nauk.
 
Dopiero w przyszłości prace te będą miały "kolosalne znaczenie" - zastrzegł w rozmowie z PAP prof. Janusz Lipkowski z Instytutu Chemii Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie. Zauważył też, że przez długi czas cząsteczki uważano za "coś martwego", podczas gdy nobliści skonstruowali z nich maszyny. Jednak określenie "maszyny" w kontekście odkryć noblistów "jest zbyt skromne", gdyż możliwości ich zastosowania jest znacznie więcej.
 
Maszyny molekularne wciąż trudno używać w praktyce - potwierdza prof. Robert Hołyst z Instytutu Chemii Fizycznej PAN. Możliwość ich użycia w jakichkolwiek praktycznych zastosowaniach jest dramatycznie obniżona przez tzw. szum termiczny - wynikający z faktu, że cząsteczki wokół nas poruszają się bardzo szybko.
 
Prof. Janusz Jurczak z Instytutu Chemii Organicznej PAN współpracował z każdym z laureatów.

Ze wszystkimi trzema znamy się i spotykamy od dawna. Są bardzo otwartymi, towarzyskimi kolegami, ludźmi szeroko znanymi i lubianymi w środowisku naukowym. To absolutna elita naukowych elit. Wypiliśmy wspólnie niejedną butelkę dobrego wina. Wszyscy trzej są ludźmi, którzy nie tylko uprawiają fantastyczną naukę, ale też żyją pełnią życia. Są np. melomanami - powiedział PAP.

 
Tegoroczni nobliści swój czas i energię zużywają nie tylko w laboratorium. Bernard Lucas "Ben" Feringa kieruje też dużą grupą badawczą, którą stworzył praktycznie od podstaw. Wykłada i publikuje artykuły (w sumie - ponad 650, cytowanych w sumie ponad 30 tys. razy). Jest też właścicielem ponad 30 patentów. W wolnym czasie jeździ na działkę, na której hoduje konie i uprawia warzywa.

Uwielbiam przyrodę. Fakt, że możesz zasiać nasionko, a potem zjeść z niego warzywo albo oglądać kwitnący kwiat, naprawdę mnie fascynuje. I pozwala mocno stać na ziemi, podziwiając osiągnięcia natury. Dzięki temu orientuję się, że to, co robimy, jest dość prymitywne. I to jest dobra przeciwwaga dla moich zajęć w laboratorium i na sali wykładowej. Po prostu piękne - uważa.

 
Równie pracowity jest J. Fraser Stoddart - posiadacz co najmniej 10 patentów, autor i współautor ponad tysiąca publikacji naukowych, a także jeden z najczęściej cytowanych chemików na świecie. Według Instytutu Filadelfijskiego od stycznia 1997 r. do sierpnia 2007 r. był trzecim najczęściej cytowanym specjalistą w dziedzinie chemii (łącznie 14 tys. 38 cytowań). Chemik dał też ponad tysiąc wykładów na uczelniach całego świata. W ciągu 45 lat w laboratoriach, którymi kierował, inspirował swoją wyobraźnią i kreatywnością ponad czterystu doktorantów lub młodych badaczy tuż po doktoracie (na tzw. stażu podoktorskim).
 
Trzeci nagrodzony, Jean-Pierre Sauvage, jest z kolei uczniem innego noblisty z Francji - Jean-Marie Lehna (u którego się doktoryzował). 72-letni francuski chemik powiedział w wywiadzie dla telewizji francuskiej, że otrzymał już wiele nagród, lecz Nagroda Nobla jest czymś wyjątkowym i tak bardzo prestiżowym, że większość naukowców nie ma nawet odwagi o niej marzyć.
 
PAP - Nauka w Polsce
 

 

POLECANE
Zamieszanie wokół kandydata PiS na prezydenta. Rzecznik PiS zabiera głos z ostatniej chwili
Zamieszanie wokół kandydata PiS na prezydenta. Rzecznik PiS zabiera głos

"W związku z wieloma pytaniami dotyczącymi naszego kandydata w nadchodzących wyborach prezydenckich, a także licznymi publikacjami medialnymi pragnę przekazać, iż nie zapadła w tej sprawie ŻADNA decyzja. O tym kto będzie kandydatem PiS kierownictwo formacji poinformuje w najbliższych dniach" – przekazał na platformie X rzecznik PiS Rafał Bochenek. 

wPolityce.pl: PiS nie podjęło decyzji o wystawieniu Karola Nawrockiego jako kandydata na prezydenta z ostatniej chwili
wPolityce.pl: PiS nie podjęło decyzji o wystawieniu Karola Nawrockiego jako kandydata na prezydenta

Zaskakujący zwrot akcji ws. Karola Nawrockiego? Wbrew temu, co podała Telewizja Republika, portal wPolityce.pl twierdzi, że Prawo i Sprawiedliwość nie podjęło decyzji o wystawieniu Karola Nawrockiego jako kandydata partii na prezydenta.

Pierwsze problemy w nowej administracji Trumpa. Chodzi o Matta Gaetza z ostatniej chwili
Pierwsze problemy w nowej administracji Trumpa. Chodzi o Matta Gaetza

Senator Matt Gaetz na pośrednictwem mediów społecznościowych poinformował, że rezygnuje z nominacji na szefa departamentu sprawiedliwości. Decyzję podjął po wcześniejszym spotkaniu z resztą senatorów.

Telewizja Republika: Oto kandydat PiS na prezydenta z ostatniej chwili
Telewizja Republika: Oto kandydat PiS na prezydenta

Telewizja Republika poinformowała powołując się na swoje źródła, że kandydatem PiS na prezydenta będzie prezes IPN Karol Nawrocki.

Putin: Przeciwko tym krajom możemy użyć nowych rakiet z ostatniej chwili
Putin: Przeciwko tym krajom możemy użyć nowych rakiet

Władimir Putin nie wykluczył w czwartek użycia nowych rakiet przeciwko krajom, które pozwoliły Ukrainie atakować swoimi pociskami terytorium Rosji. Oznajmił, że Moskwa jest gotowa na wszystkie scenariusze w tym konflikcie.

Rosyjski atak rakietowy na Ukrainę. Nowe informacje z ostatniej chwili
Rosyjski atak rakietowy na Ukrainę. Nowe informacje

Pocisk balistyczny użyty przez Rosję do ataku na Dniepr nie był rakietą międzykontynentalną, lecz pociskiem średniego zasięgu - powiadomili w czwartek amerykańscy urzędnicy, cytowani przez agencję Reutera i dziennik "New York Times".

Prokuratura złożyła wniosek o zatrzymanie i doprowadzenie Zbigniewa Ziobry przed komisję śledczą ds. Pegasusa z ostatniej chwili
Prokuratura złożyła wniosek o zatrzymanie i doprowadzenie Zbigniewa Ziobry przed komisję śledczą ds. Pegasusa

Jak podaje Polska Agencja Prasowa, Prokuratura Krajowa Dariusza Korneluka przekazała do prokuratora generalnego Adama Bodnara wniosek o zgodę Sejmu na zatrzymanie i doprowadzenie byłego ministra sprawiedliwości i wicepremiera Zbigniewa Ziobry przed komisję śledczą ds. Pegasusa.

Ukraińcy mają dość wojny. Najnowszy sondaż z ostatniej chwili
Ukraińcy mają dość wojny. Najnowszy sondaż

Serwis The Economist podał wyniki sondażu przeprowadzonego przez Instytut Gallupa w sprawie wojny na Ukrainie. Większość Ukraińców ma popierać negocjacje pokojowe z Rosją.

Nakaz aresztowania Netanjahu. Jest komentarz USA z ostatniej chwili
Nakaz aresztowania Netanjahu. Jest komentarz USA

Stany Zjednoczone zdecydowanie odrzucają decyzję Międzynarodowego Trybunału Karnego (MTK) o wydaniu nakazów aresztowania wysokich rangą urzędników izraelskich - przekazał w czwartek mediom rzecznik Rady Bezpieczeństwa Narodowego (NSC), komentując decyzję MTK o nakazie aresztowania m.in. premiera Izraela Benjamina Netanjahu.

Komisja finansów chce pozbawić sędziów TK wynagrodzeń pilne
Komisja finansów chce pozbawić sędziów TK wynagrodzeń

Sejmowa Komisja Finansów Publicznych w czwartek przyjęła sprawozdanie dotyczące projektu ustawy budżetowej na 2025 r. Odrzuciła większość z ponad 140 poprawek złożonych do projektu budżetu, ale przyjęła m.in. poprawkę, której skutkiem może być pozbawienie TK pieniędzy na wynagrodzenia sędziów.

REKLAMA

Nobel z chemii dla twórców niewidocznych maszyn

Projektanci i budowniczowie niewidocznych wind i samochodów - czyli maszyn działających w świecie cząsteczek - dostali tegoroczną Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Według ekspertów prace noblistów mają znaczenie dla poszukiwania nowych materiałów. Laureatami Nobla zostali Jean-Pierre Sauvage - emerytowany profesor University of Strasbourg i dyrektorem ds badań we francuskim CNRS, Sir J. Fraser Stoddart - profesorem chemii na Northwestern University w Evanston (Illinois, USA) i Bernard Lucas "Ben" Feringa - profesor chemii organicznej na holenderskim uniwersytecie w Groningen.
 Nobel z chemii dla twórców niewidocznych maszyn
/ pixabay.com
Nazwiska laureatów ogłosiła w środę w Sztokholmie Królewska Szwedzka Akademia Nauk. Trzej chemicy podzielą się po równo nagrodą w wysokości 8 mln koron szwedzkich (około 850 tysięcy euro).
 
Zostali oni nagrodzeni za "zaprojektowanie i syntezę maszyn molekularnych", na przykład sztucznych mięśni czy miniaturowych silniczków, niezbędnych do rozwoju nanotechnologii. Jak podkreślili członkowie Akademii, Sauvage dokonał pierwszego przełomu w 1983 r., kiedy połączył dwie cząsteczki w kształcie pierścienia w łańcuch. Kolejny krok wykonał Stoddart w 1991 roku, nawlekając taki pierścień na molekularną oś. Feringa zaś jako pierwszy opracował molekularny "silniczek" w 1999 r.
 
Pierwszy krok na drodze ku molekularnym maszynom zrobił w roku 1983 Jean-Pierre Sauvage – dzięki wykorzystaniu jonu miedzi udało mu się połączyć dwie cząsteczki o kształcie pierścienia w (raczej krótki) łańcuch, zwany katenanem (od łacińskiego słowa "catena", oznaczającego właśnie łańcuch). Dzięki jonom metali chemikom udawało się zwijać cząsteczki także w inne skomplikowane struktury – łańcuchy i węzły, przypominające węzeł celtycki, pierścienie Boromeuszy czy węzeł Salomona.
 
Kolejny krok wykonał w 1991 roku kolejny z tegorocznych noblistów Fraser Stoddart – udało mu się uzyskać rotaksan. Nasadził molekularny pierścień (ubogi w elektrony) na cienką molekularną oś (mającą elektronów aż nadto) i zademonstrował, że może się on na tej osi obracać. Wśród opartych na rotaksanie dzieł Stoddarta są: molekularna winda (pozwalająca unieść ładunek na wysokość 0,7 nanometra), molekularny mięsień zginający cieniutką złotą blaszkę oraz chip komputerowy – pamięć o skromnej pojemności 20 kilobajtów, jednak mająca wyjątkowo małe elementy składowe.
 
Trzeci noblista Bernard L. Feringa był pierwszą osobą, która skonstruowała silnik molekularny. W roku 1999 zbudował molekularny wirnik kręcący się stale w tym samym kierunku – w najnowszej wersji osiąga 12 milionów obrotów na sekundę. Używając molekularnych silników udało mu się obracać szklany cylinder o długości 28 mikrometrów - 10 000 razy większy od silnika, a nawet zbudować nanosamochód - cztery molekularne silniki zamocowane do molekularnej ramy.
 
Jak oceniają eksperci, pod względem zawansowania molekularne silniki są na tym samym poziomie, co silniki elektryczne w latach 30. XIX wieku. Budowane wówczas maszyny elektryczne ledwo się obracały, wydawały się ciekawostką - nikt nie przypuszczał, że w przyszłości będą wszechobecne, dadzą napęd pociągom, pralkom, wentylatorom, mikserom czy dronom.
 
Maszyny molekularne "będą najprawdopodobniej wykorzystywane w rozwoju nowych materiałów, czujników i systemów przechowywania energii" - podkreśliła w uzasadnieniu Królewska Szwedzka Akademia Nauk.
 
Dopiero w przyszłości prace te będą miały "kolosalne znaczenie" - zastrzegł w rozmowie z PAP prof. Janusz Lipkowski z Instytutu Chemii Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie. Zauważył też, że przez długi czas cząsteczki uważano za "coś martwego", podczas gdy nobliści skonstruowali z nich maszyny. Jednak określenie "maszyny" w kontekście odkryć noblistów "jest zbyt skromne", gdyż możliwości ich zastosowania jest znacznie więcej.
 
Maszyny molekularne wciąż trudno używać w praktyce - potwierdza prof. Robert Hołyst z Instytutu Chemii Fizycznej PAN. Możliwość ich użycia w jakichkolwiek praktycznych zastosowaniach jest dramatycznie obniżona przez tzw. szum termiczny - wynikający z faktu, że cząsteczki wokół nas poruszają się bardzo szybko.
 
Prof. Janusz Jurczak z Instytutu Chemii Organicznej PAN współpracował z każdym z laureatów.

Ze wszystkimi trzema znamy się i spotykamy od dawna. Są bardzo otwartymi, towarzyskimi kolegami, ludźmi szeroko znanymi i lubianymi w środowisku naukowym. To absolutna elita naukowych elit. Wypiliśmy wspólnie niejedną butelkę dobrego wina. Wszyscy trzej są ludźmi, którzy nie tylko uprawiają fantastyczną naukę, ale też żyją pełnią życia. Są np. melomanami - powiedział PAP.

 
Tegoroczni nobliści swój czas i energię zużywają nie tylko w laboratorium. Bernard Lucas "Ben" Feringa kieruje też dużą grupą badawczą, którą stworzył praktycznie od podstaw. Wykłada i publikuje artykuły (w sumie - ponad 650, cytowanych w sumie ponad 30 tys. razy). Jest też właścicielem ponad 30 patentów. W wolnym czasie jeździ na działkę, na której hoduje konie i uprawia warzywa.

Uwielbiam przyrodę. Fakt, że możesz zasiać nasionko, a potem zjeść z niego warzywo albo oglądać kwitnący kwiat, naprawdę mnie fascynuje. I pozwala mocno stać na ziemi, podziwiając osiągnięcia natury. Dzięki temu orientuję się, że to, co robimy, jest dość prymitywne. I to jest dobra przeciwwaga dla moich zajęć w laboratorium i na sali wykładowej. Po prostu piękne - uważa.

 
Równie pracowity jest J. Fraser Stoddart - posiadacz co najmniej 10 patentów, autor i współautor ponad tysiąca publikacji naukowych, a także jeden z najczęściej cytowanych chemików na świecie. Według Instytutu Filadelfijskiego od stycznia 1997 r. do sierpnia 2007 r. był trzecim najczęściej cytowanym specjalistą w dziedzinie chemii (łącznie 14 tys. 38 cytowań). Chemik dał też ponad tysiąc wykładów na uczelniach całego świata. W ciągu 45 lat w laboratoriach, którymi kierował, inspirował swoją wyobraźnią i kreatywnością ponad czterystu doktorantów lub młodych badaczy tuż po doktoracie (na tzw. stażu podoktorskim).
 
Trzeci nagrodzony, Jean-Pierre Sauvage, jest z kolei uczniem innego noblisty z Francji - Jean-Marie Lehna (u którego się doktoryzował). 72-letni francuski chemik powiedział w wywiadzie dla telewizji francuskiej, że otrzymał już wiele nagród, lecz Nagroda Nobla jest czymś wyjątkowym i tak bardzo prestiżowym, że większość naukowców nie ma nawet odwagi o niej marzyć.
 
PAP - Nauka w Polsce
 


 

Polecane
Emerytury
Stażowe